Het € 13,9 miljoen project OIP4NWE (Open-Innovation Photonics pilot voor Noordwest-Europa) is van start gegaan, ondersteund door het Interreg North-West Europe (NWE) Europese territoriale samenwerkingsprogramma (dat is gebaseerd op de samenwerking van organisaties uit acht landen: België , Frankrijk, Duitsland, Ierland, Luxemburg, Nederland, Zwitserland en het Verenigd Koninkrijk). Het project heeft € 8,3 miljoen financiering van de Europese Commissie via het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO) plus € 5,6 miljoen van de deelnemende partijen. Deze worden geleid door de Technische Universiteit Eindhoven (in samenwerking met zijn Photonic Integration Technology Center), samen met bedrijven Aixtron SE (Duitsland), SMART Photonics, VTEC Lasers & Sensors, Technobis Fiber Technologies (geheel Nederland), mBryonics Ltd (Ierland) en Oxford Instrumenten Nanotechnology Tools Ltd (VK) samen met onderzoekscentra Photonics Bretagne (Frankrijk), Cluster NanoMikroWerkstoffePhotonik (Duitsland) en Photon Delta Cooperatie (Nederland).
In vergelijking met elektronica verbruikt fotonica veel minder energie, is het sneller en biedt het nieuwe mogelijkheden. Een belangrijk probleem dat fotonica kan oplossen, is het exploderende energieverbruik van datacenters, omdat fotonische chips veel minder energie verbruiken. Een ander voorbeeld is een zeer nauwkeurig monitoringsysteem voor vliegtuigvleugels, bruggen of hoge gebouwen.
Na twee decennia van fundamenteel fotonicaonderzoek, groeien de eerste bedrijven die fotonische geïntegreerde schakelingen (PIC’s) produceren, maar langzaam. Innovatieve kleine en middelgrote ondernemingen lopen voorop bij de ontwikkeling van fotonica, maar een belangrijke hindernis zijn de hoge kosten van R & D. Afgezien van het feit dat dure apparatuur voor de cleanroom nodig is, hebben de bestaande PIC-productieprocessen nog altijd een hoog uitvalcijfer en zijn ze te traag. Dit was werkbaar voor fundamenteel onderzoek, maar niet voor commerciële R&D. Het technologiebereidheidsniveau (TRL), dat varieert van 1 tot 9, moet worden verhoogd van de huidige 4 naar 7.
Efficiënte pilot-productielijn, duizenden banen
Het OIP4NWE-project zal een efficiënte pilootproductielijn met open toegang creëren voor gedeeld gebruik door Europese mkb’s, waardoor het percentage defecten in de productie daalt en de doorlooptijd korter wordt. Dit moet leiden tot een kostenreductie die de drempel voor het ontwikkelen van nieuwe fotonische producten aanzienlijk verlaagt. Het doel is om binnen tien jaar na het project vele geïntegreerde fotonica-bedrijven en duizenden banen te helpen opbouwen.
Het front-end proces (het produceren van PIC’s op wafers) zal worden gerealiseerd in de bestaande cleanroom van NanoLab @ TU / e aan de Universiteit van Eindhoven. De PIC’s van verschillende bedrijven worden gecombineerd op één multi-projectwafer (MPW) om de kosten laag te houden. Het back-end proces zal worden uitgevoerd aan de Vrije Universiteit Brussel (optica voor bundelvorming en lichtkoppeling) en aan het Irish Tyndall National Institute (assemblage van glasvezelverbindingen en elektronica in het pakket). Alle stappen vereisen precisie op nanoschaal om productgebreken te voorkomen.
De eerste fase van het project is de installatie van apparatuur. De tweede fase richt zich op de automatisering van de apparatuur. Een derde fase omvat intensief industrieel onderzoek, samen met fabrikanten van apparatuur om nieuwe processen te optimaliseren en te ontwikkelen. De lijn zou in 2022 volledig operationeel moeten zijn. Om de eerste introductie door het MKB te stimuleren, zal een voucherplan voor externe KMO’s worden opgesteld. Aldus “Semiconductor Today”.
Meer over de opbouw van het fotonica-ecosysteem in Nederland in de decemberuitgave van Link Magazine die op dinsdag 18 december verschijnt. Met een interview met een van de fotonica-pioniers, ondernemer Pim Kat van Technobis.
