Doorbraak in fotonica bij TU Eindhoven: laserlicht in chip makkelijker
EINDHOVEN - Het gebruik van fotonische chips, gebaseerd op licht in plaats van elektriciteit, is een stuk dichterbij gekomen. Onderzoekers van de Technische Universiteit Eindhoven zijn erin geslaagd laserlicht in een chip op te wekken met een schakeling van silicium, zeg maar zuiver zand.
Delen per e-mail
Fotonica wordt gezien als de elektronica van de toekomst die sneller werkt met minder energie. Nu nog zijn er complexe schakelingen nodig gemaakt uit zeldzame metalen als gallium en indium om het gewenste laserlicht op te wekken. Wetenschappers hadden wel de verwachting dat het ook met silicium kan, maar hoe, dat was nog niet exact bekend. Een groep onderzoekers rond TU/e-professor Jos Haverkort heeft in het wetenschappelijk tijdschrift Nature een methode gepubliceerd.
Enorme hoeveelheden informatie
De werking van chips is tot nu toe gebaseerd op een snelle uitwisseling van enorme hoeveelheden elektronische informatie. Die veroorzaakt echter veel warmte, die de werking van chips beperkt en veel energie kost. Dat is een van de oorzaken dat datacentra enorme energiegebruikers zijn.
Bij laserlicht ontstaat geen warmte en het verplaatst zich bovendien zo snel als het licht. Dat is grofweg duizend keer zo snel als elektronische informatie. Hierdoor brengen fotonische chips nieuwe zeer ingewikkelde toepassingen binnen handbereik. Bijvoorbeeld een radar voor zelfrijdende auto's en chemische sensoren voor medische toepassingen.
Zeshoekige kristalstructuur
De wetenschappers onder leiding van hoofdonderzoeker Erik Bakkers hebben volgens hem een ‘zeshoekige kristalstructuur’ van silicium weten te creëren welke de eigenschap heeft onder bepaalde omstandigheden licht te produceren. Bij het onderzoek heeft de Eindhovense universiteit samengewerkt met collega's van de universiteiten in Jena, Linz en München in Duitsland en Oostenrijk.
Het team van Bakkers slaagde er sinds 2015 in om de kwaliteit van het zeshoekige silicium te verhogen door het aantal onzuiverheden te verminderen. Alain Dijkstra, een van de auteurs van het artikel en verantwoordelijk voor het meten van de lichtemissie: “Onze experimenten toonden aan dat het materiaal de juiste structuur heeft, en dat het vrij is van defecten. Het straalt zeer efficiënt licht uit.”
Kwaliteit sterk verbeterd
Een laser maken is nu een kwestie van tijd, denkt Bakkers. “Inmiddels hebben we optische eigenschappen gerealiseerd die bijna vergelijkbaar zijn met indiumfosfide en galliumarsenide. Bovendien is de kwaliteit van de materialen sterk verbeterd. Als alles goed gaat, kunnen we in 2020 een laser maken op basis van silicium. Dit maakt het mogelijk om optische functionaliteit te integreren in elektronica. Daarmee zullen we de vooruitzichten voor optische communicatie op de chip en betaalbare chemische sensoren op basis van spectroscopie verbeteren.”
Intussen onderzoekt zijn team ook hoe het zeshoekige silicium in de kubusvormige silicium-micro-elektronica kan worden geïntegreerd, wat een belangrijke voorwaarde is voor dit werk. Dit onderzoeksproject is gefinancierd door het EU-project SiLAS, gecoördineerd door TU/e-professor Jos Haverkort.
Gratis onbeperkt toegang tot Showbytes? Dat kan!
Log in of maak een account aan en mis niks meer van de sterren.Lees Meer
-
PREMIUM
Vete tussen manege Bartels en ex-topmodel Engel duurt voort: deskundige moet oordelen over geblesseerd paard
HOOGE MIERDE/EINDHOVEN - Een deskundige moet zich nog eens buigen over de lang lopende vete tussen Imke Schellekens-Bartels uit Hooge Mierde en het voormalige topmodel Lonneke Engel. Dat heeft het gerechtshof in Den Bosch bepaald. Inzet zijn blessures bij Engels paard U2, dat bij de manege van Bartels op stal stond. -
Voorlezen op afstand en via het scherm tijdens Nationale Voorleesdagen
EINDHOVEN/HELMOND - De Nationale Voorleesdagen (20 – 30 januari) zien er dit jaar in bibliotheken en scholen in de regio nét wat anders uit. Geen voorleesontbijt of poppentheater, maar online video’s waarin leesconsulenten voorlezen en een voorleesmoment vanachter de laptop. -
Schmidt vindt het goed genoeg dat PSV door is in het bekertoernooi: ‘Onze vierde wedstrijd in negen dagen’
Roger Schmidt was na de moeizame zege van PSV op FC Volendam tevreden. ,,Op basis van de tweede helft is het verdiend”, vond hij. ,,En dat het een moeilijke wedstrijd zou worden, dat had ik wel verwacht. De tegenstander was heel gemotiveerd en liet zien waarom ze er goed bij staan op het tweede niveau.” -
PREMIUM
Deze Brabanders reizen nu de wereld over: ‘Behalve dat je een mondkapje op moet, merk je hier vrij weinig van de crisis’
Reisplannen worden uitgesteld of vakantie wordt gevierd in eigen land. Een enkeling durft het in deze coronatijden aan om toch de oceaan over te steken. Per boot of per vliegtuig. Deze Brabanders reizen door verschillende continenten. Hoe is dat om nu te doen? -
PREMIUM
VIDEO Samenvatting | Reddingen Unnerstall bezorgen PSV plek in kwartfinale KNVB-beker
-
Hogeschool TIO wil alleen weg uit Begijnenhof Eindhoven als er een goed alternatief is
EINDHOVEN - De particuliere hogeschool TIO wil het pand aan de Begijnenhof in de Eindhovense binnenstad alleen verlaten als er een goed alternatief is. Of dat al met ingang van collegejaar 2022/2023 is, is nog maar zeer de vraag. Er is nog geen overeenstemming met eigenaar GEVA BV die hier wil gaan bouwen. -
Eindhovense politiek twijfelt over proef met bodycam voor boa
EINDHOVEN - Veel grote en kleine gemeenten gingen de stad al voor maar in Eindhoven twijfelt de politiek nog over een experiment om handhavers uit rusten met een camera (bodycam). Onder andere de coalitiepartijen PvdA en GroenLinks zijn nog niet overtuigd door de opzet van de proef. Ook de oppositiepartijen D66, ChristenUnie en SP aarzelen waardoor verder uitstel dreigt. -
PREMIUM
Wintermode ligt te verstoffen in de winkels: ‘Lockdown is drama voor onze handel’
EINDHOVEN/HELMOND - De wintermode ligt in veel winkels nog steeds op de planken te wachten op kopers. Modezaken lijden stevig van de gedwongen sluiting waaraan voorlopig nog geen eind lijkt te komen. Een enorme strop voor de winkeliers.
In samenwerking met indebuurt Eindhoven