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

> Het gestroomlijnd sturen v...
> Audi en RWE slaan energie ...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Een kopermijn in de straat?

Hoe de keuze voor een mooi uiterlijk tot teleurstelling kan leiden

Bio-based

Toon alle columns / opinies

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?

Vacatures

Vandentempel Service - Hattem
Kalibratietechnicus
Binnen een team van technisch specialisten ga je diverse test- en meetapparatuur kalibreren. Je maakt hierbij gebruik van moderne hoogwaardige Fluke kalibratoren in combinatie met MET/CAL kalibratie management software. Of het nu gaat om eenvoudige laagspanningstesters of complexe meetapparatuur voor midden- of hoogspanningstoepassingen; bij Vandentempel kun je jouw technische hart ophalen en jezelf blijven ontwikkelen. Lees meer >>

Alliander - Arnhem
Teamleider Elektra
Stuur uitvoerders en (administratieve) ondersteuners aan als een ware inspiratiebron. Je zet de verandering in beweging als teamleider uitvoering elektra bij Alliander. Hoe? Door de focus te leggen op presenteren en leren. Je vertaalt onze ambitie en het jaarplan door naar concrete KPI's en realistische verbeterpunten voor jouw team. Natuurlijk met de nadruk op hun voortgang, veiligheid, resultaten, efficiëntie en de gemaakte kosten. Tegelijkertijd werk je veel samen met 5 andere collega-teamleiders. Samen zijn jullie in staat om de uitdagingen van de energietransitie zorgvuldig aan te pakken.
Lees meer >>

Alliander - Arnhem
Crisismanager Energie
Als Crisismanager Energie vervul je een sleutelrol binnen de afdeling Liander Klant & Control (LKC), de storingsverkeerstoren van Liander. Hier hebben we het overzicht over wat er gebeurt in ons verzorgingsgebied en monitoren we of events zich kunnen ontwikkelen tot crises. Grote en langdurige verstoringen in de energievoorziening leiden namelijk tot flinke maatschappelijke impact: we zijn als samenleving in grote mate afhankelijk van energie. Gelukkig is onze storingsorganisatie zo professioneel ingericht, dat ze de meeste incidenten snel kunnen afhandelen. Het is dus niet altijd crisis! 
Lees meer >>

ASML - Veldhoven
Global Customer Support Expertise @ ASML
Are you looking for a challenge that has technical complexity? Are you willing to focus om optimizing customer performance? Do you have the required strong interpersonal skills to connect on every level and to influence without power? Then a role within our Customer Support organization could be the right spot for you! After a system (EUV or DUV machine) is shipped to a customer abroad, the real ‘magic' begins. Thousands of our engineers worldwide are dedicated to a simple goal: making sure that the lithography systems at our customers' sites are running smoothly, 24/7. That makes Customer Support (CS) vital to our success.  Read more >>

ASML - Veldhoven
System Install Coordinator
Do you want to be responsible for monitoring and ensuring a smooth installation process of our advanced lithographic systems at our clients, all over the world? Become a system install coordinator at ASML and help to build some of the most amazing, complex machines that you will ever see! This means a lot of traveling (60- 80% of the time), continuous learning and being surrounded by many different cultures and work environments. Will you take on this life-changing opportunity? So, are you in possession of a technical bachelor's or master's degree? Apply now as a system install coordinator and directly contribute to decreasing the global microchip-shortage! Read more >>

ABB b.v. - Rotterdam Waalhaven
Medeweker Elektronica Werkplaats

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Eindhoven/Limburg

Murrelektronik Nederland
Accountmanager Midden Nederland

Sponsored content

Piher Sensing Systems - Montagepotentiometers
Overzicht van SMD- en THT-componenten uit onze voorraad.
Potentiometers vormen een essentieel onderdeel van veel elektronische schakelingen . Ze worden vaak gebruikt voor nauwkeurige ijking en afstelling van schakelingen - vooral voordat het apparaat aan consumenten of industriële afnemers wordt geleverd.

Lees meer >>

advertorial

De kwaliteitseisen voor printplaten worden steeds hoger omdat de betrouwbaarheid van de elektronische apparatuur gegarandeerd moet worden. De kwaliteitseisen worden vaak bepaald door de toepassing en de omgeving waarin ze gebruikt worden.

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

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

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.