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Entwickelt Integrated Graphene Photonics (IGP™) zur Integration von Photonik und Elektronik auf einem Wafer.
Black Semiconductor GmbH
Aachen (DE) · Niederlande (Applied Nanolayers)Neu auf Amplifa
Über Black Semiconductor
Black Semiconductor ist ein 2020 in Aachen gegründetes Halbleiterunternehmen, das die Integration von Photonik und Elektronik auf demselben Wafer entwickelt. Kern ist die proprietäre IGP™-Technologie (Integrated Graphene Photonics): Wafer-scale, einkristallines Graphen wird per CVD mit epitaxialem Wachstum auf einem engineered substrate hergestellt und in CMOS-kompatiblen Prozessen (BEOL) in Chips integriert. Auf dieser Basis entstehen graphene-basierte Photodetektoren (photo-thermoelektrisch und bolometrisch, Bandbreite über 500 GHz), Modulatoren sowie elektronisch-photonische Chips (EPIC). Ergänzend entwickelt das Unternehmen Glass Panel Interposer mit optischen Wellenleitern. Abnehmerbranchen sind die Halbleiterindustrie sowie Datacenter und Hochleistungsrechnen (HPC, KI) mit Chip-to-Chip-Kommunikation. Der Hauptsitz FabONE in Aachen umfasst 15.000 m² Fertigungs- und 2.000 m² Bürofläche; dort entsteht eine skalierbare Pilotlinie für 300-mm-Wafertechnologie. 2025 übernahm Black Semiconductor den niederländischen Graphen-Spezialisten Applied Nanolayers mit einer industriellen 200-mm-Wafer-Plattform für die Volumenproduktion von Graphen.
- Standort
- Aachen
- Verfahren
- CVD-Wachstum von single-crystal Graphen (epitaxiales Wachstum auf engineered substrate), Wafer-scale Transfer und Integration von single-layer Graphen auf Wafern (high-temperature, Graphen-basierte Photodetektoren (photo-thermoelektrischer Effekt, bolometrisch, Bandbreite >500, Graphen-Modulatoren (zwei Graphenschichten mit Isolator, Lichtmodulation durch Pauli Blocking), Integrated Graphene Photonics™ (IGP) – CMOS-kompatible Integration von Photonik und Elektronik auf, Glass Panel Interposer – elektrische Verbindungen mit dichten optischen Wellenleitern, Wafer-scale Single-Crystal-Graphen-Herstellung (CVD, epitaxiales Wachstum), Integrierte Graphen-Photonik (IGP™): Photodetektoren und Modulatoren auf Chip-Wafern
- Werkstoffe
- Graphen (single-crystal, wafer-scale), Glas (Glass Panel Interposer), Single-Crystal-Graphen (wafer-scale), Integrated Graphene Photonics™, Elektronisch-Photonischer Chip (EPIC)
- Gegründet
- 2020
- Branchen
- Halbleiterindustrie, Datacenter / Hochleistungsrechnen (HPC, AI), Chip-to-Chip-Kommunikation / Interconnects
- 01
CVD-Wachstum von single-crystal Graphen (epitaxial, engineered substrate)
- 02
Wafer-scale Transfer und Integration auf Wafern
- 03
Interface Engineering, Dielectric Capping, CMOS-kompatible Kontaktbildung
- 04
Geräteintegration: Photodetektoren, Modulatoren, EPIC
- 05
Characterisierung & Device-Validierung
Materialien & Verfahren
Single-Crystal-Graphen (wafer-scale)
Einkristallines, defektarmes Graphen per Chemical Vapor Deposition mit epitaxialem Wachstum für hochgeschwindigkeits- und energieeffiziente Halbleiterbauelemente.
Integrated Graphene Photonics™
CMOS-kompatible Integration von Graphen-Photonik und -Elektronik auf einem Wafer (BEOL), u. a. auf 5nm/3nm-CMOS-Knoten.
Glas (Glass Panel Interposer)
Glass Panel Interposer mit dichten optischen Wellenleitern für elektrische Verbindungen und optische Chip-zu-Chip-Kommunikation.
Elektronisch-Photonischer Chip (EPIC)
Integration von Electronic IC und Photonic IC auf einem Wafer für chip-to-chip-optische Interconnects.
Standorte
Aachen (FabONE)
DEHauptsitz, Fertigung & Verwaltung; Pilotlinie 300-mm-Wafertechnologie (Baubeginn 2026)
- Werkstoffe
- Graphen, Silizium, Glas
- Skalierbare Pilotlinie für 300-mm-Wafer-Technologie
Niederlande (Applied Nanolayers)
NLGraphenproduktion auf industrieller 200-mm-Wafer-Plattform (Übernahme März 2025)
- Werkstoffe
- Graphen
- Industrielle 200-mm-Wafer-Plattform für Graphenproduktion
Bauteile & Produkte
Einblicke in die Fertigung
Branchen
Verfahren & technische Grenzen
| Verfahren | Toleranz | Max. Bauteil | Gewicht | Losgröße | Werkstoffe |
|---|---|---|---|---|---|
| CVD-Wachstum von single-crystal Graphen (epitaxiales Wachstum auf engineered substrate)Halbleiterfertigung | – | 300 mm Wafer (Pilotlinie) | – | – | Graphen, Kohlenstoff |
| Wafer-scale Transfer und Integration von single-layer Graphen auf Wafern (high-temperatureHalbleiterfertigung | – | – | – | – | Graphen |
| Graphen-basierte Photodetektoren (photo-thermoelektrischer Effekt, bolometrisch, Bandbreite >500Halbleiterfertigung | – | – | – | – | Graphen |
| Graphen-Modulatoren (zwei Graphenschichten mit Isolator, Lichtmodulation durch Pauli Blocking)Halbleiterfertigung | – | – | – | – | Graphen |
| Integrated Graphene Photonics™ (IGP) – CMOS-kompatible Integration von Photonik und Elektronik aufHalbleiterfertigung | – | 300 mm Wafer | – | – | Graphen, Silizium |
| Glass Panel Interposer – elektrische Verbindungen mit dichten optischen WellenleiternHalbleiterfertigung | – | – | – | – | Glas |
2 Anlagen & Maschinen
| Maschine | Hersteller / Modell | Anzahl | Arbeitsraum | Baujahr | Standort |
|---|---|---|---|---|---|
| Pilotlinie für 300mm Wafer-Technologie (FabONE) | – | – | 15.000 m² Fertigungsfläche, 2.000 m² Büro | 2025 (Baub | Aachen |
| Industrielle 200mm Wafer-Plattform für Graphenproduktion (übernommen von Applied Nanolayers) | Applied Nanolayers | – | – | 2025 (Akqu | Niederlande |
Zusatzleistungen
Historie
- 2020–22
Offizielle Gründung durch Daniel und Sebastian Schall; 11,2 Mio. € VC-Finanzierung inkl. öffentlicher Förderung, co-lead von Vsquared und Cambium.
- 2023
Beginn des Aufbaus einer Wafer-Fertigungstechnologie.
- 2024
228,7 Mio. € IPCEI-Zuschuss und 25,7 Mio. € Privatinvestition gesichert.
- 2025
Einzug in die FabONE-Facility (15.000 m² Fertigung, 2.000 m² Büro); Baubeginn der skalierbaren Pilotlinie für 300-mm-Wafertechnologie; Übernahme von Applied Nanolayers (NL); SPARK Award 2025; Finalist Deutscher Gründerpreis.
- 2025-11-19
Exyte unterschreibt den Bauvertrag für die FabONE-Facility.
- 2026
Weiterer Fab-Ausbau und nächste Finanzierungsphase; Baubeginn FabONE im März 2026.