Projektbeschreibung
Monolithische kostengünstige On-Chip-Lichtquellen auf Kolloidbasis
Die Siliziumphotonik bildet das Rückgrat der auf einen Chip passenden Technologien der nächsten Generation und der optischen Telekommunikation. Im Gegensatz zur konkurrierenden III-V-Halbleitertechnologie verspricht die Siliziumphotonik integrierte photonische Schaltungen zu weitaus günstigeren Kosten. Das EU-finanzierte Projekt POSEIDON wird sich mit der dringenden Notwendigkeit der monolithischen Integration von für die Massenproduktion geeigneten On-Chip-Lichtquellen befassen. Im Rahmen des Projekts sollen unter Einsatz aktiver Kolloide, die sich selbst in dreidimensionalen Strukturen organisieren können, im Nanobereich angesiedelte Lichtquellen variabler Länge entwickelt werden, die monolithisch in das Backend integrierter photonischer Schaltungen integriert werden können. Die Projektaktivitäten werden die gesamte Prozesskette vom computergestützten Design über die gesteuerte Synthese, den hierarchischen Aufbau, die optoelektronische Integration bis hin zur Bauelementfertigung umfassen. Eine Realisierung dieser bahnbrechenden Plattform für generische integrierte photonische Schaltungen mit monolithisch integrierten aktiven kolloidalen Komponenten könnte in vielen Sektoren für die Wettbewerbsfähigkeit Europas von Vorteil sein.
Ziel
Silicon photonics made tremendous progress in the last decade and promises far more cost effective photonic integrated circuits (PICs) than competing III-V semiconductors. However, a monolithically integrable, mass-manufacturable light source is missing. All approaches of heterogeneous integration of III-V light sources are costly and not highly scalable, creating massive cost and complexity barriers for the commercialization of PICs. The ground-breaking aim of POSEIDON is to develop a radically new bottom-up approach towards multi-scale, on chip self-assembly of active colloids based on low cost colloid technology. For the first time this encompasses the entire process chain of computer-aided design, controlled synthesis, hierarchical assembly, optoelectronic integration and device fabrication. By controlling and designing self-assembly processes directly on a device, addressing length scales from nm to 100’s of μm simultaneously, our approach allows to fabricate functional nanophotonic components with 3D, single-nm resolution integrated into complex PICs. The ambitious goal of POSEIDON is to thereby develop electrically pumped light sources which can be monolithically integrated into the back-end of CMOS chips. This breakthrough overcomes the limitations of top-down PIC fabrication and tears down the massive cost and complexity barriers initially mentioned. The short term benefits can be quantum leaps in data center energy efficiency and network performance, enabled by the project targeting the usual Datacom wavelengths, and cheap yet powerful optical sensors. In the long run a revolutionary platform for generic PICs consisting of monolithically integrated active colloidal components (light sources and detectors), Si/Si nitride photonics and CMOS electronics can emerge from POSEIDON. This will transform Europe’s industrial landscape and provide sustainable solutions to societal challenges across ICT, quantum technologies, energy, environment, health and security.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensorsoptical sensors
- natural sciencesphysical sciencescondensed matter physicssoft matter physics
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
- natural scienceschemical sciencesinorganic chemistrymetalloids
- engineering and technologynanotechnologynanophotonics
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenUnterauftrag
H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Finanzierungsplan
RIA - Research and Innovation actionKoordinator
52074 Aachen
Deutschland
Die Organisation definierte sich zum Zeitpunkt der Unterzeichnung der Finanzhilfevereinbarung selbst als KMU (Kleine und mittlere Unternehmen).