Nederland loopt voorop in geïntegreerde fotonica – IC-technologie die werkt met fotonen in plaats van elektronen – en doet zijn uiterste best deze leidende rol te behouden. De TU Eindhoven en steeds meer bedrijven werpen zich op ontwikkeling, productie en toepassing van "lichtchips". Voorlopig hoogtepunt is de opening op 24 september van een productiefaciliteit voor fotonische IC's door TU/e-spin-off Smart Photonics. Ontstaat er in Zuid-Oost Brabant een Photonics Valley?
Op de Photonics Integration Conference, afgelopen week op de High Tech Campus in Eindhoven, gebruikten verschillende sprekers ronkende taal om aan te geven dat Brainport uitstekende papieren heeft om een belangrijke rol te gaan vervullen in fotonische IC's. De door de Technische Universiteit Eindhoven ontwikkelde technologie op basis van indiumfosfide (InP) is rijp voor brede toepassing: met een elegante blokkendoos van standaardcomponenten kan men in relatief korte tijd complexe chips bouwen. Een enorm voordeel van indiumfosfide is dat in het materiaal lichtbronnen gemaakt kunnen worden, wat in silicium niet mogelijk is.
De 21ste eeuw wordt de eeuw van het foton.
Prof. Ton Backx, decaan van de faculteit Electrical Engineering van de TU/e, voorspelde op de conferentie dat na de zegetocht van elektronische chips de fotonische chips het stokje zullen overnemen: 'De 21ste eeuw wordt de eeuw van het foton, net zoals de 20ste eeuw de eeuw van het elektron was.' Fotonica is door de EU als key enabling technology aangemerkt. Een miljardenmarkt ligt in het verschiet. Fotonen verslaan elektronen op diverse fronten - snelheid, gevoeligheid voor elektromagnetische velden en, vooral, energieverbruik. Fotonische chips zullen de komende jaren veel terrein van de gebruikelijke IC's afsnoepen. Maar helaas kunnen ze nog niet alles. Er zijn er nog geen optische computers, al wordt daar heel hard aan gewerkt, dus voorlopig moeten we het nog doen met een mix van twee technologieën.
Photon Delta
Backx kondigde de lancering aan van "Photon Delta", een fotonisch ecosysteem rondom Eindhoven. Centraal staat de TU met zijn Research Centre for Integrated Nanophotonics, waarin fotonica-onderzoek wordt gedaan op systeem-, component- en materiaalniveau. Ook heeft Jeppix, het platform waar 226 partners uit de industriële en universitaire wereld informatie uitwisselen op fotonicagebied en zaken doen, zijn zetel op de TU. Een groeiend aantal fotonicabedrijven is in de regio aanwezig. Veel zijn ontstaan op de TU, zoals Smart Photonics en Effect Photonics. Kortom, aan alle voorwaarden is voldaan om van Photon Delta een succes van te maken. De foto links is van Richard Visser, CEO van Smart Photonics.
De Amerikanen hebben zich gerealiseerd dat ze op fotonicagebied een achterstand hebben. Dev Shenoy van het U.S. Department of Energy vertelde op de conferentie dat de Obama-regering onder het motto "haal de fabricage weer terug" zes nieuwe instituten gaat oprichten. Eén ervan is het “Integrated Photonics Institute for Manufacturing Innovation” dat in januari 2016 van start gaat. De overheid investeert 110 miljoen dollar. Het bedrijfsleven wordt geacht daar nog 500 miljoen dollar bij te leggen. Vermoedelijk zullen de Amerikanen hun achterstand op dit gebied snel inlopen.
Silicium
Hoe zijn de vooruitzichten voor de Photon Delta? In algemene zin zeer goed, maar er zit een addertje onder het gras. Er wordt wereldwijd, bijvoorbeeld bij 's werelds grootste chipfabrikant Intel, nog zeer veel geïnvesteerd in onderzoek naar silicium als basismateriaal voor fotonische chips. Silicium heeft grote voordelen: het materiaal is door en door bekend, men kan gebruik maken van bekende, geoptimaliseerde productiemethoden en de overgangen van optisch naar elektronisch vice versa zijn ermee zeer eenvoudig te maken. Voornaamste probleem is dat het maken van een (laser)lichtbron in silicium buitengewoon lastig is. Het is echter niet uitgesloten dat daar ooit een elegante oplossing voor komt. In dat geval wordt indiumfosfide als basismateriaal een stuk minder interessant, hoewel het zeker niet zal verdwijnen. Indiumfosfide en silicium zullen waarschijnlijk als materialen naast elkaar blijven bestaan, maar dan is de Photon Delta zijn voorsprong wel een beetje kwijt.(Jan Kees van der Veen)
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.