Der niederländische Chipmaschinenhersteller ASML aus Veldhoven erlangt weltweit immer größere Bekanntheit, dank seiner strategischen Position in der globalen Chipentwicklung. Auch die Bedeutung der Photonik-Industrie wächst zunehmend.
In diesem Kontext zeigt sich, dass sich in den Niederlanden auch abseits von ASML, ein starkes Chipsystem entwickelt hat. Interessante Startups und ein starker wissenschaftlicher Einfluss prägen diese dynamische Entwicklung.
Im Gespräch mit Niederlande Nachrichten zeigen drei starke Akteure der niederländischen Chipindustrie ihre Perspektiven auf den wachsenden Markt. Zu Teil 1 „Umweltfreundliche Chipherstellung“ gelangen Sie hier.
Prof. Martijn Heck von der Technischen Universität Eindhoven: Aufstrebende niederländische Photonik-Industrie
Prof. Martijn Heck von der Technischen Universität Eindhoven verfügt über langjährige Erfahrung im Bereich der optischen Chiptechnologien. Er hat mit vielen Start-up-Unternehmen zusammengearbeitet, die in der Region entstanden sind. „Die Photonik, also die Technologie zur Erzeugung, Erkennung und Manipulation von Licht, erlebte in den 1990er Jahren aufgrund ihrer Anwendung in der optischen Kommunikation und im Internet einen starken Aufschwung“, erklärt Heck. Die bedeutende Entwicklung der Photonikindustrie in den Niederlanden in den letzten Jahrzehnten sei dabei besonders im Fokus.
Trotz des Abschwungs in den frühen 2000er Jahren wurde die Forschung an der TU Eindhoven fortgesetzt. Zunächst im Rahmen der COBRA-Forschungsschule und jetzt unter dem Dach des Future Chips Flagship und des PhotonDelta National Growth Fund. Beides gefördert von der niederländischen Regierung.
Gründung von Photonik-Pionierunternehmen
„Vor etwa 12 Jahren führte der Vorstoß, diese Forschung zu kommerzialisieren, zur Gründung von Smart Photonics mit Technologie aus der Gruppe der TU Eindhoven“, erklärt Heck. Weitere Unternehmen wie Effect Photonics, das Transceiver für Datenzentren und drahtlose Netzwerke entwickelt, entstanden und trugen zur Innovationskraft der Region bei. In Zusammenarbeit mit Unternehmen wie PhotonFirst wurde die Integration dieser Chips in Fasersensoren erforscht. Damit wurde der Beginn des aufkeimenden JePPIX-Ökosystems markiert.
Das JePPIX-Ökosystem und die technologische Zusammenarbeit zwischen Forschung und Wirtschaft
Das JePPIX-Ökosystem (Joint European Platform for Photonic Integrated Circuits) spielt eine entscheidende Rolle, da es verschiedene Akteure aus ganz Europa zusammenbringt. „Diese Zusammenarbeit erstreckt sich auch auf Unternehmen sowie Forschungs- und Technologieorganisationen in Frankreich und Deutschland. Damit wird ein solides Netzwerk für die Entwicklung der Photonik gefördert“, so Heck. Im Laufe der Jahre sind zahlreiche kleine Unternehmen entstanden, die sich auf verschiedene Aspekte der Photonik spezialisiert haben. Unternehmen wie MicroAlign und PhotonIP beispielsweise konzentrieren sich auf das Packaging und die Ausrichtung von Chips mit optischen Fasern. Andere Unternehmen wie Spectrik arbeiten an photonischen integrierten Schaltungen für Gassensoren.
Regionalen Stärken zusammenbringen in der Photonik-Forschung und Produktion
In den späten 1980er Jahren stellte die niederländische Regierung einen Masterplan auf, um das Problem der Talent- und Technologiepipeline im Halbleiterbereich anzugehen. Delft wurde für Silizium bestimmt, Eindhoven für 3-5 Materialien (wie Indiumphosphid) und Twente für andere Materialien und Sensoren. Diese Strategie führte zur Einrichtung von wichtigen Reinräumen und Forschungseinrichtungen, die das Rückgrat der nationalen Photonikstrategie bilden. Reinräume sind für die Photonik-Forschung und -Produktion unverzichtbar, aber sie sind mit hohen Kosten verbunden. Smart Photonics nutzte zunächst den Reinraum der TU Eindhoven, wie es für Start-ups üblich ist. Ehemalige Reinräume von Philips Innovation Services und MEMS werden nun auch für die Photonik genutzt, was die anpassungsfähige (Wieder-)Nutzung von Einrichtungen durch die Industrie zeigt.
Fokus auf Integration von optischen und elektronischen Chips für mehr Nachhaltigkeit
„Eine große Herausforderung in der Photonik ist heute die Integration von optischen und elektronischen Chips, die so genannte heterogene Integration“, erklärt Heck. Denn der Bedarf an schneller, energieeffizienter Datenübertragung wächst. Unternehmen wie Astrape Networks wollen optische Switches für Rechenzentren entwickeln, die durch die Reduzierung des Energieverbrauchs die Branche revolutionieren könnten. Während die Herstellung von Photonenchips energieintensiv ist, trägt die Technologie selbst erheblich zur Energieeffizienz bei. Die Bedenken hinsichtlich der Verwendung von giftigen und seltenen Materialien sind berechtigt. Die Umweltauswirkungen dieser Materialien in der integrierten Photonik sind jedoch minimal im Vergleich zu ihrer Verwendung in anderen Anwendungen wie Solarzellen. Die eigentliche Herausforderung liegt in der Nachhaltigkeit der Herstellungsprozesse.
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Autor: Katrin Schindler
