Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Hoogleraar Erik Bakkers in het Nanomaterials and Devices lab van de TU Eindhoven. Foto: Bart van Overbeeke.

In april van dit jaar presenteerde TU/e een nieuwe gamechanger in de chip-wereld: silicium dat licht kan uitzenden. Al tientallen jaren geldt het als de 'Heilige Graal' in de micro-elektronica-industrie, want computerchips worden hiermee sneller dan ooit. Het natuurkunde-tijdschrift Physics World erkent deze revolutionaire nieuwe ontdekking, en roept het werk van de groep van TU/e-onderzoeker Erik Bakkers nu uit tot doorbraak van het jaar. De Eindhovense onderzoekers komen daarmee in het rijtje van de foto van het zwarte gat (2019), de detectie van zwaartekrachtgolven (2017), en de vondst van het Higgs-deeltje (2012).

Onderzoeksleider Erik Bakkers is erg trots op de prijs, die hij wint samen met Elham Fadaly en Alain Dijkstra van de TU/e, Jens Renè Suckert van de Friedrich-Schiller-Universität Jena in Duitsland en een internationaal team van onderzoekers: "We hebben hier heel lang aan gewerkt en het is erg mooi dat het dan uiteindelijk lukt; een grote verdienste van het hele team."

Voorzitter van het TU/e-College van Bestuur Robert-Jan Smits: "We zijn als bestuur enorm trots op het baanbrekende werk van de groep van Erik Bakkers. De erkenning door Physics World is wat ons betreft dan ook helemaal terecht. Erik Bakkers is de absolute wereldtop op gebied van nanodraden, en zijn werk is fundamenteel en toepassingsgericht tegelijk. Het gaat ongetwijfeld nog meer doorbraken opleveren waar de hele wereld voordeel van gaat hebben."

Deuren geopend
Physics World is een uitgave van het gerenommeerde Engelse Institute of Physics. Elk jaar roepen zij een nieuwe natuurkundige ontdekking uit tot ‘Doorbraak van het jaar'. Jurylid en redacteur voor Physics World Hamish Johnston licht toe waarom juist dit onderzoek is gekroond: "Siliciumapparaten sturen onze informatiemaatschappij aan. Maar de indirecte bandkloof van silicium [een inherente eigenschap van de atoomstructuur, waardoor het geen licht kan uitzenden, red.] heeft de ontwikkeling tegengehouden als het gaat om telecommunicatie en andere geavanceerde optische toepassingen. Door een op silicium gebaseerd materiaal te maken dat licht uitzendt op telecommunicatiegolflengten, heeft het Bakkers-team de deur geopend naar een geheel nieuwe wereld van toepassingen voor siliciumapparaten."

Dat is belangrijk omdat onze huidige technologie van dataverwerking is gebaseerd op elektronische chips. En deze techniek bereikt langzaam maar zeker zijn plafond. De beperkende factor is warmte, die vrijkomt als gevolg van de weerstand die de elektronen ervaren. Deze weerstand ontstaat als de elektronen door de koperen leidingen reizen die de vele transistors op een chip met elkaar verbinden. Als we elk jaar meer gegevens willen blijven overdragen, hebben we een nieuwe techniek nodig, die geen warmte produceert.

  
Een verzameling zeshoekige Gallium Arsenide nanodraden.
Deze nanodraden dienen als mal om zeshoekig silicium te maken. Foto: TU Eindhoven

Geïntegreerde laser 
In tegenstelling tot elektronen ervaren lichtdeeltjes, fotonen, geen weerstand. Omdat ze geen massa of lading hebben, verstrooien ze minder in het materiaal waar ze doorheen reizen. Maar om licht in chips te kunnen gebruiken heb je een lichtbron nodig; een geïntegreerde laser. Het belangrijkste halfgeleidermateriaal waar computerchips nu van gemaakt zijn is silicium, maar dit materiaal is extreem inefficiënt in het uitzenden van licht. Daarom werd lang gedacht dat het geen rol zou spelen in de fotonica, de chiptechnologie gebaseerd op licht in plaats van elektronen.

De onderzoekers, onder leiding van Erik Bakkers, zijn er nu toch in geslaagd om silicium op een efficiënte manier licht uit te laten zenden. Ze publiceerden in april van dit jaar een paper in het wetenschappelijke vakblad Nature, waarin ze aantoonden dat silicium een zogenoemde directe bandkloof kan vormen als je het materiaal met een zeshoekige kristalstructuur groeit. Bakkers: "De crux zit hem in de aard van de zogenaamde bandkloof van een halfgeleider. Als een elektron van de geleidingsband naar de valentieband 'valt', zendt een halfgeleider een foton uit: licht." Maar als de geleidingsband en de valentieband niet recht tegenover elkaar staan - ook wel een indirecte bandkloof genoemd - zenden ze geen fotonen uit. Dat is bij silicium het geval. "Door de siliciumatomen op een zeshoekig sjabloon te groeien, wisten we te realiseren dat deze ook in dezelfde zeshoekige kristalstructuur groeiden en daarmee licht konden uitzenden," voegt Bakkers toe.

Een laser maken is nu een kwestie van tijd, denken de onderzoekers. "Dit maakt het mogelijk om optische functionaliteit te integreren in het dominante elektronicaplatform. Daarmee zullen we de vooruitzichten voor optische communicatie op de chip en betaalbare chemische sensoren op basis van spectroscopie openbreken," concludeert Bakkers.

Erik Bakkers' onderzoek naar nanodraden gaat overigens verder dan de silicium-laser. Er is zelfs een goede kans dat zijn laboratorium binnen een jaar of tien 's werelds eerste Majorana qubits zal weten te maken, het essentiële ingrediënt voor een supersnelle quantumcomputer. 

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> ING: personeelstekort vere...
> Altair versterkt aanbod el...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

De kracht van standaardisering

Zachte heelmeesters maken stinkende wonden

Wat is meer?

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Vacatures

Alliander
Uitvoerder Elektrotechniek
Als Uitvoerder Elektro ben je klant- en resultaatgericht door een goed overzicht te hebben over de lopende werkzaamheden. Dit doe je door zowel met klanten, aannemers en collega's goed en duidelijk te communiceren en verwachtingen te managen. Er wordt van jou verwacht dat je storingen veilig en zo snel mogelijk oplost met jouw team van monteurs. Daarnaast verzorg je ook het onderhoud van het Liander net.
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Experienced Electrical Integration Engineer
Are you an experienced electrical engineer? And do you like to execute measurements on Electrical test set-ups & prototypes? Then our position of Electrical Integrator will be very interesting for you!
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven  
Electrical Design Engineer
Are you an experienced electrical design engineer? Do you like to design complicated electrical systems? You'd better contact us today! As an Electrical Design Engineer, you design and maintain interconnections between boards, racks, cabinets, interconnect PCBA's, sensors and actuators.
Learn more about this job >>
Application form >>

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

    
Connectoren en lintkabels van het merk CONNFLY
Overzicht van het aanbod voor toepassingen in de productie en industrie. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.