Waardige winnaar

De toekenning van de Nobelprijs voor natuurkunde aan de Nederlands-Russische Andre Geim en Brits-Russische Konstantin Novoselov voor de isolatie van grafeen zal in de halfgeleiderwereld hier en daar wat wenkbrauwen hebben doen fronzen. Kenners van het vak weten immers hoe in het verleden wel vaker materialen zijn aangeprezen als opvolgers van silicium, zoals dat nu voor grafeen het geval is.

In de jaren tachtig ging menig wetenschapper ervan uit dat galliumarsenide het stokje van silicium zou overnemen. Vele jaren onderzoek zaten er toen al in de samengestelde halfgeleider en er werden nota bene al commerciële schakelingen van gemaakt, maar toch is het altijd bij niches als vermogenselektronica en RF gebleven. Koolstofnanobuizen, opgekomen in de jaren negentig, hebben hun plekje op de markt nog niet eens gevonden. Het blijkt verduiveld lastig om miljarden driedimensionale nano-objecten uiterst nauwkeurig te positioneren op een wafer. Het lukte de Amerikaanse start-up Nantero drie jaar geleden in het laboratorium, maar nog altijd is een product minimaal vijf jaar verwijderd van de markt, in de woorden van de CEO zelf. De ervaring leert dat er meestal veel meer tijd nodig is.

Tegenwoordig zijn het opengeknipte en platgedrukte nanobuizen die het werkpaard van de chipsector moeten worden. Grafeen heeft elektronische eigenschappen om van te kwijlen en is vlak, dus compatibel met lithografische bewerking. Er zijn n- en p-type transistoren van gemaakt en belangrijke vorderingen geboekt met de synthese van relatief grote oppervlakken. Toch weet iedereen in de chipbusiness dat het nog veel te vroeg is om te juichen. ’Er zijn vele titelpretendenten geweest om silicium naar de kroon te steken, maar allen faalden ze erbarmelijk‘ – de woorden zijn van Geim zelf. Zelfs als het wondermateriaal het voorbij de trog der ontgoocheling weet te schoppen, zoals innovatie-experts de periode na de hype noemen, dan duurt het nog ettelijke jaren voordat het naar de fabs verhuist.