Projectleider Victor Dolores Calzadilla van het in Flux gevestigde Photonic Integration Technology Centre vertelt dat de kosten van de apparatuur voor de nieuwe faciliteit in het NanoLab@TU/e voor zestig procent worden gedekt door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling. De overige zeven ton komt van de TU/e. “In eerste instantie zijn drie mkb-bedrijven geselecteerd die toegang krijgen tot de pilot line, en die worden ook betrokken bij de evaluatie. Als blijkt dat de faciliteit goed functioneert, zullen we zeven gratis vouchers met een waarde van vijftigduizend euro toekennen aan andere geïnteresseerde bedrijven in de regio. Aan het einde van de looptijd van het project, eind 2022, zal de faciliteit dan opengaan voor alle bedrijven.”

De uitval en de doorlooptijd van deze nieuwe pilotlijn moet veel lager zijn dan de huidige productiefaciliteiten, wat al met al moet leiden tot veel lagere kosten voor de ontwikkeling van nieuwe fotonische producten. De gedachte is dat het project binnen tien jaar na realisatie duizenden banen helpt te creëren.

Hoge drempel

Geïntegreerde fotonica is een opkomende technologie met een potentiële markt van honderden miljarden. Innovatieve mkb-ondernemingen lopen voorop in deze ontwikkeling, maar de R&D-kosten zijn een hoge drempel voor deze nog kleine bedrijven.

Fotonica lijkt veel op elektronica, maar in plaats van elektronen gebruikt het licht (fotonen) als werkpaard. Fotonica gebruikt veel minder energie, het is sneller en het biedt een schat aan nieuwe mogelijkheden. Een van de belangrijkste problemen die fotonica helpt op te lossen, is het exploderende energieverbruik van datacenters, doordat fotonische microchips veel minder energie verbruiken dan hun elektronische voorgangers. Een ander voorbeeld van fotonicatoepassingen is een zeer nauwkeurig monitoringsysteem voor vliegtuigvleugels, bruggen of hoge gebouwen.

PIC’s

Na twee decennia van fundamenteel fotonicaonderzoek komen de eerste bedrijven nu van de grond die fotonische geïntegreerde schakelingen produceren (photonic integrated circuits, PIC's). Maar slechts mondjesmaat, onder meer door de hoge kosten voor R&D. Niet alleen vereist de PIC-productie dure hightech-apparatuur die is geïnstalleerd in cleanrooms, de productieprocessen hebben momenteel nog steeds een hoge uitval en zijn traag. Dit was werkbaar voor fundamenteel onderzoek, maar niet voor commerciële R&D. Het ‘technology readyness level’, wat een schaal heeft van 1 tot 9, moet worden opgekrikt van de huidige 4 naar 7.

Binnen het genoemde project zal het front-end-proces (productie van PIC's op wafers) dus worden ondergebracht in het bestaande NanoLab van TU/e. PIC's van verschillende bedrijven worden op één wafer gecombineerd om de kosten laag te houden. Het back-end-proces komt bij de Vrije Universiteit Brussel (optica voor bundelvorming en lichtkoppeling) en het Ierse Tyndall National Institute (assemblage van verbindingen met glasvezels en elektronica). Alle stappen vereisen precisie op nanoschaal om productgebreken te voorkomen.

Het overkoepelende project, OIP4NWE, heeft een budget van 13,9 miljoen euro, waarvan 8,3 miljoen wordt verstrekt door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling. De rest komt van de deelnemende partijen.