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CORDIS - Résultats de la recherche de l’UE
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Ferroelectric PHOtonics ENablIng novel functionalities and enhanced performance of neXt generating PICs

Description du projet

Développer une nouvelle génération de circuits photoniques

Les circuits intégrés photoniques (CIP) sont des micro-puces qui exploitent la lumière au lieu des électrons classiques. Le projet PHOENIX, financé par l’UE, a pour objectif de créer la prochaine génération de CIP en travaillant avec de nouvelles plateformes matérielles, telles que le titanate de baryum sur nitrure de silicium. Ces plateformes seront optimisées à l’aide de matériaux de transition métal-isolant et de ferroélectriques épitaxiaux, tels que les oxydes de vanadium, qui permettent un contrôle plus efficace des signaux optiques. Les chercheurs étudieront également les moyens d’améliorer la fabrication de couches minces d’oxyde avec l’épitaxie par jet moléculaire. Le projet fera la démonstration des nouvelles puces à travers quatre cas d’utilisation: le chiffrement entièrement homomorphe, l’infrastructure 5G, l’inférence par réseau neuronal profond et l’entraînement par réseau neuronal profond.

Objectif

In PHOENIX, we create the next generation of compact photonic integrated circuits (PIC) offering a continuous and efficient control over optical signals. A barium titanate (BTO) on silicon nitride (SiN) platform will be optimized to enable novel functionalities and produce enhanced PICs. The novel functionalities stem from a combination of materials having a metal-insulator transition with epitaxial ferroelectrics. Vanadium oxides (VOx) deliver a maximum contrast in absorption while Barium Titanate (BTO) offers an efficient and programmable control of the phase of an optical signal through Pockels and photorefractive effects.
The developed technologies will be demonstrated in four uses cases in high-impact emerging applications: 1) fully homomorphic encryption, 2) 5G infrastructure, 3) inference of deep neural networks and 4) training of deep neural networks.
The project has four main objectives: a) to provide novel photonic technologies with enhanced functionalities thanks to the integration of VOx and BTO, b) to provide a BTO/SiN waveguide platform for subsequent manufacturing of PICs and an upgraded version of such a platform integrating VOx with the potential to improve their performance and scalability, c) to build up the demonstrators, and d) to advance in the understanding, realization and upscaling of high-quality oxide thin-films by molecular beam epitaxy (MBE) on large area.
The validation of the developed technology will be completed with an extrapolation to benchmark against representative existing systems and a roadmap for photonic-electronic integration. The project will perform a market analysis and a techno-economic evaluation in order to define business models and exploitation plans that ensure the sustainability of the PHOENIX platform to reduce innovation-to market-time and R&I costs for disruptive high-tech SMEs and maximize the impact of the 4 user cases demonstrators.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation Actions

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-CL4-2021-DIGITAL-EMERGING-01

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Coordinateur

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT LEUVEN
Contribution nette de l'UE
€ 1 215 562,50
Adresse
OUDE MARKT 13
3000 Leuven
Belgique
Région
Vlaams Gewest Prov. Vlaams-Brabant Arr. Leuven
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 1 215 562,50

Participants (4)

Partenaires (3)