Nederland zet grote stappen in de ontwikkeling en productie van fotonische chips, ook wel photonic integrated circuits (PICs) genoemd. Deze chips gebruiken fotonen (licht) om informatie over te dragen, wat resulteert in kleinere, snellere en energiezuinige apparaten. Met de juiste ontwikkelingen kunnen fotonische chips de prestaties van datacenters verbeteren en nieuwe generaties slimme apparaten mogelijk maken.

Substantiële investeringen in fotonica

Een EU-investering van 380 miljoen euro moet leiden tot een testfabriek voor fotonische chips. Het consortium achter de investeringen is PIXEurope en bestaat uit elf landen, laat het Ministerie van Economische Zaken weten. Van dit bedrag gaat 133 miljoen euro direct naar de proefproductielijn in Nederland. Naar verwachting zal € 133 miljoen van het totale bedrag voor deze proefproductielijn binnen Nederland worden geïnvesteerd. De totale investering in de Nederlandse proeffabriek bedraagt 153 miljoen euro.

De uiteindelijke € 193 miljoen aan publieke financiering voor het Nederlandse aandeel bestaat uit ondersteuning vanuit de Chips Joint Undertaking (Chips JU) en het ministerie van Economische Zaken. Ook het ministerie van Defensie draagt bij vanuit de Strategie voor Industrie en Innovatie (D-SII 2025-2029). Die stimuleert innovatie en publiek-private samenwerking (inter)nationaal in de defensie-industrie vooral in technologiegebieden waarin Nederland vooroploopt.

Rol van PhotonDelta

Dankzij het Nationaal Groeifonds-project PhotonDelta, waarin tientallen mkb-bedrijven met technologie- en innovatiepartners samenwerken, is Nederland goed gepositioneerd voor de productie van fotonische chips. PhotonDelta richt zich op de uitbreiding van de productie van fotonische chips, het aantrekken en opleiden van talent en het creëren van nieuwe markten. Het doel is om Nederland hét epicentrum maken voor de volgende generatie halfgeleiders, met honderden bedrijven en klanten over de hele wereld.

Het PhotonDelta-ecosysteem ontwerpt, ontwikkelt en produceert innovatieve oplossingen. Het toepassen van fotonische chips kan producten kleiner, goedkoper, duurzamer maken en de betrouwbaarheid verhogen. Door innovaties in de geïntegreerde fotonica die nieuwe toepassingen mogelijk maken, ontstaan markten die er nu nog niet zijn. Het project ontwikkelt een sleuteltechnologie die innovaties in verscheidene toepassingen en sectoren mogelijk zal maken.

Betrokken bedrijven en kennisinstellingen

De innovatie rondom fotonica vindt echter ook in de private sector plaats. Smart Photonics uit Eindhoven staat bijvoorbeeld klaar om gebruik te maken van de proeffabriek, waarvan de bouw naar verwachting medio 2025 begint. Nederlandse bedrijven zoals Smart Photonics zijn betrokken om de beoogde nieuwe proeffabriek te kunnen gebruiken.

Kennisinstituut TNO, de TU Eindhoven en de Universiteit Twente mogen de voorgestelde faciliteiten gaan realiseren. Kennisinstituut TNO, dat ook financieel steunt, realiseert samen met de TU Eindhoven en de Universiteit Twente de faciliteiten. Eindhoven en Enschede zijn belangrijke toekomstige locaties voor de beoogde productiefaciliteiten. Enschede gaat zich richten op chips op basis van siliciumnitride en Eindhoven op fotonische chips op basis van indiumfosfide.

EFFECT Photonics is een toonaangevende speler die in staat is complexe, volledig geïntegreerde fotonische chips te ontwikkelen.

Strategisch belang van fotonica

Minister Dirk Beljaarts (Economische Zaken): “Dit is goed nieuws. Voor het Nederlandse innovatieklimaat als geheel en voor de betrokken mkb-bedrijven die hieraan hard werken. Fotonica is niet voor niets één van de technologieën die door het kabinet als strategisch is aangemerkt. Ons doel is om daar een sterke Europese concurrentiepositie in te krijgen. Van kennis, innovatie, toelevering tot eindproductie. Dat is nodig voor de Nederlandse banen en inkomsten van de toekomst, het oplossen van maatschappelijke uitdagingen en onze nationale veiligheid.”

De beweegreden achter het ontwikkelen van fotonica-chips is eigenlijk vrij simpel: het is potentieel sneller dan het alternatief, te weten elektronen via koper. Communicatie binnen een chip verloopt momenteel op de laatstgenoemde manier, maar kan lagere latency en meer efficiëntie opleveren als het via fotonen kan. Communicatie via optische signalen kan meer informatie, over een langere afstand tegelijk versturen. Dit kan de deur openen voor een nieuwe Europese industrie en een enorm scala aan nieuwe toepassingen.

Voor Nederland en Europa zijn fotonische chips bovendien van strategisch belang: ze versterken de technologische onafhankelijkheid en creëren innovatieve en economische kansen voor bedrijven in de hightechsector.

Toepassingen van fotonische chips

Dankzij fotonische chips wordt het mogelijk om kleinere, snellere en energiezuinige apparaten te bouwen. Die maken eerdere diagnostiek van ziekten, veilige zelfrijdende voertuigen, een efficiëntere voedselproductie en datainfrastructuur mogelijk.

Met name door de uitrol van 5G verbindingen en de groei van het thuiswerken is deze trend in een stroomversnelling geraakt. Het upgraden van de transceivers is dan een kosteneffectieve oplossing. Onze producten maken het data- en telecomnetwerken sneller, flexibeler en efficiënter waardoor de capaciteit van het netwerk exponentieel kan doorgroeien zonder dat dit gepaard gaat met meer energieverbruik.

De ontwikkeling van fotonische chips bevindt zich nog in een relatief vroege fase, maar gaan hoogstwaarschijnlijk een sleutelrol spelen in hightech sectoren waar snelheid en energie-efficiëntie van groot belang zijn. Investeringen in fotonische productiefaciliteiten stimuleert het opbouwen van toekomstige nieuwe markten in Europa.

New Origin

Volgens Rijnders is de proeffabriek een belangrijke tussenstap richting New Origin. Deze nieuw te realiseren productiefaciliteit voor fotonische chips, ontstaan uit MESA+ van de Universiteit Twente, heeft inmiddels voor meer dan 20 miljoen euro aan steun toegezegd gekregen vanuit PhotonDelta. Dat is een nationaal ecosysteem van organisaties voor fotonische chiptechnologie. New Origin wordt de eerste onafhankelijke fotonische chips productiefaciliteit die siliciumnitridechips gaat produceren.

Twan Korthorst, CEO van New Origin, spreekt eveneens van baanbrekend nieuws. ‘Investeringen vanuit Europa in onderzoek en deze nieuwe pilot-line voor fotonische chips zijn belangrijk voor New Origin. Deze investeringen dragen uiteindelijk bij aan meer bedrijvigheid na de pilotfase en leiden tot volume productie van fotonische chips. New Origin werkt nauw samen met partijen binnen Nederland en Europa om een soepele overgang van onderzoek, naar ontwikkeling en uiteindelijk productie mogelijk te maken.’

Overzicht van investeringen en betrokken partijen

De volgende tabel geeft een overzicht van de investeringen en betrokken partijen bij de ontwikkeling van fotonische chips in Nederland:

Onderdeel Bedrag Betrokken Partijen
EU-investering in testfabriek €380 miljoen PIXEurope (consortium van 11 landen)
Investering in Nederlandse proefproductielijn €133 miljoen Ministerie van Economische Zaken, Chips Joint Undertaking (Chips JU)
Publieke financiering voor Nederlands aandeel €193 miljoen Chips Joint Undertaking (Chips JU), ministerie van Economische Zaken, ministerie van Defensie
Betrokken bedrijven en kennisinstellingen - Smart Photonics, TNO, TU Eindhoven, Universiteit Twente, EFFECT Photonics, New Origin

labels:

Zie ook: