Eerste Eindhoven-Taiwan Summer School over halfgeleiders en fotonica vindt plaats aan de TU/e

Naast de geavanceerde halfgeleider- en fotonicaproducten van de toekomst, zullen producten die zowel halfgeleider- als fotonicacomponenten combineren ook steeds meer in trek komen. Toegang tot de allernieuwste technologieën en het beste talent om deze technologieën te ontwikkelen, is een voorwaarde om aan die vraag te kunnen voldoen.

De behoefte aan talent op regionaal en nationaal niveau wordt ook erkend op Europees niveau. Zo stelt bijvoorbeeld de onlangs aangenomen EU Chips Act investeringen veilig voor het opleiden en trainen van de toekomstige generaties ingenieurs. Om te kunnen voldoen aan de Europese ambitie om het wereldwijde marktaandeel van chips in 2030 te verdubbelen tot 20 procent.

De TU/e is een belangrijke kennisinstelling voor de halfgeleider- en fotonica-industrie in Nederland en wil het allerbeste talent naar de regio Eindhoven en Brainport halen. Daarom organiseert de TU/e samen met een groot aantal academische en industriële partners uit Nederland en Taiwan de eerste Eindhoven-Taiwan Summer School on Semiconductors and Photonics.

Een belangrijke kans

“Deze summer school is een belangrijke kans om zowel academische als industriële partners samen te brengen en een overzicht te krijgen van wat er gebeurt op het gebied van halfgeleiders en fotonica”, zegt Aida Todri-Sanial, hoogleraar aan de faculteit Electrical Engineering aan de TU/e en wetenschappelijk directeur van de summer school. “Bovendien is het een fantastische gelegenheid om verschillende initiatieven in de EU en Azië op het gebied van halfgeleiders en fotonica onder de aandacht te brengen.”

Martijn Heck, hoogleraar aan de faculteit Electrical Engineering aan de TU/e, ziet ook het belang in van de summer school en is verheugd dat deze aan de TU/e wordt georganiseerd. “Er zijn op dit moment veel nieuwe technologieën in ontwikkeling. Veel daarvan zijn gebaseerd op de synergie tussen halfgeleiders en fotonica, en er zijn enorme mogelijkheden voor beide gebieden. Deze gebieden beginnen te overlappen, en dat is heel belangrijk voor fotonica-experts. Gelukkig hebben we aan de TU/e en in de Brainportregio expertise op beide gebieden om deze samensmelting mogelijk te maken, maar we moeten er wel voor zorgen dat het talent er is om dat verder te brengen. Deze summer school helpt zeker om deze behoefte en motivatie te bevorderen.”

Het is een fantastische gelegenheid om verschillende initiatieven in de EU en Azië op het gebied van halfgeleiders en fotonica onder de aandacht te brengen.

Prof. Aida Todri-Sanial (TU/e)

De wereldwijde behoefte aan talent

De behoefte aan talent waarnaar Heck verwijst, is niet alleen een lokale observatie in Eindhoven en de Brainportregio. Die behoefte is er ook verder weg in Taiwan, zoals Tzi-Dar Chiueh, hoogleraar Electrical Engineering aan de National Taiwan University (NTU), kan beamen.

“Er is een groot tekort aan talent in Taiwan als het gaat om de halfgeleiderindustrie”, zegt Chiueh. “Om dit aan te pakken, heeft de Taiwanese overheid ongeveer anderhalf jaar geleden een nieuwe graduate school opgericht (de Graduate School of Advanced Technology) met als doel de volgende generatie ingenieurs op te leiden voor de kritieke functies in de Taiwanese halfgeleiderindustrie. Als onderdeel hiervan willen we dat de studenten deelnemen aan internationale uitwisselingsprogramma's, om te leren van de besten - niet alleen in Taiwan, maar ook over de hele wereld.”

Zonder het van elkaar te weten, was er zowel in Eindhoven als in Taiwan een gevoel van urgentie met betrekking tot het opzetten van een summer school gewijd aan het promoten van de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van halfgeleiders en fotonica. “De summer school is ontstaan uit een voorstel van internationale zaken en ook door de proactiviteit van Lin-Lin Chen (decaan van en hoogleraar van TU/e-faculteit Industrial Engineering). Zij nam contact op met haar collega's in Taiwan over de haalbaarheid van de summer school”, vertelt Todri-Sanial.

Eenmaal benaderd door Lin-Lin Chen met ideeën voor de summer school, waren Chiueh en zijn collega's erg enthousiast. “Het was een geweldig idee! Het voorstel kwam ook op een goed moment, aangezien drie van de grote universiteiten hier samenwerken aan de nieuwe graduate school in Taiwan”, zegt Chiueh.

Technologieën verenigen

De afgestudeerden van de toekomst op het gebied van geïntegreerde schakelingen zijn voorbestemd om te werken aan de combinatie van verschillende technologieën als onderdeel van zogenaamde heterogene integratie, waarbij verschillende soorten chips worden gecombineerd in één chip.

“Deze integratie op chipschaal is nieuw en zal uitdagingen met zich meebrengen. Het gaat om het samenbrengen van technologieën gemaakt van verschillende materialen die normaal gesproken niet bij elkaar passen. Simpel gezegd gaat het erom materialen op silicium te plaatsen die normaal gesproken niet op silicium geplaatst worden”, zegt Heck.

Deze integratie op chipschaal is nieuw en zal uitdagingen met zich meebrengen.

Prof. Martijn Heck (TU/e)

En het is niet beperkt tot het samenvoegen van alleen halfgeleiders en fotonica. Er zijn ook kwantummogelijkheden. “In de toekomst zou het kunnen gaan om de combinatie van kwantum- en fotonica-componenten voor onze toekomstige behoefte aan veilige communicatie of in apparaten voor kwantumdetectie”, voegt Todri-Sanial toe. “Maar er zijn veel uitdagingen voor deze co-integratie, zowel in onderzoek als in de industrie.”

Een van de grootste uitdagingen heeft te maken met de chipsfabrieken waar de apparaten worden geproduceerd. In Taiwan is er een enorm goede infrastructuur voor de productie van halfgeleiderapparaten, maar dat zal allemaal veranderen als halfgeleiders en fotonica één worden. “Er zullen nieuwe fabrieken moeten worden gebouwd om de heterogene integratie mogelijk te maken”, merkt Chiueh op. “Het veranderen van oudere fabrieken is niet haalbaar. Bovendien moeten we de manier veranderen waarop afgestudeerden in traditioneel circuitontwerp worden opgeleid. Ze zullen fundamentele fotonica moeten leren en misschien zelfs kwantummechanica.”

We moeten de manier veranderen waarop afgestudeerden in traditioneel circuitontwerp worden opgeleid.

Prof. Tzi-Dar Chiueh (National Taiwan University)

Helpen om de schaalsprong te halen

Voor de eerste zomerschool zullen de dertig deelnemers bestaan uit derde- en vierdejaars bachelorstudenten en masterstudenten uit Nederland en Taiwan. "Daarnaast zal een grote groep hoogleraren uit Taiwan de TU/e bezoeken tijdens de week van de summer school om collega's van verschillende TU/e-faculteiten te ontmoeten", voegt Todri-Sanial toe.

Het plan is om het aantal deelnemers de komende jaren uit te breiden naar honderd, waarbij de summer school afwisselend in Taiwan en Eindhoven wordt georganiseerd.

“De summer school sluit perfect aan bij de doelstellingen van het Talentenprogramma van het Groeifonds, dat als doel heeft van Nederland een leider te maken in de productie en het ontwerp van de volgende generatie halfgeleiders”, zegt Heck. “Daarnaast past de summer school ook bij de schaalsprong voor de Brainportregio waar de TU/e het aantal master afgestudeerden in 2032 wil verdubbelen om aan de verwachte vraag naar talent in de Brainportregio te voldoen.”

Het laatste woord is aan Tzi-Dar Chiueh, die ook zal spreken tijdens de openingssessie op de eerste dag van de summer school. “Dit is een ongelooflijke kans om te leren en vooruitgang te boeken. We hebben experts van beide continenten die samenkomen om de nieuwste ontwikkelingen en de toekomst van het vakgebied te bespreken met belangrijke industriële partners. Ik kijk er erg naar uit om in Eindhoven te zijn voor wat een geweldige week wordt van leren en netwerken met de huidige en toekomstige generatie chip designers.”

Partners van de school

Er is een indrukwekkende lijst van universiteiten en bedrijven die deelnemen aan de eerste summer school. Dat zijn naast de TU/e de National Taiwan University (NTU), National Yang Ming Chiao Tung University (NYCU), National Cheng Kung University (NCKU), Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC), ASML (ook sponsor), NXP (ook sponsor), PhotonDelta (ook sponsor), Smart Photonics, Effect Photonics, Neways, Imec, High Tech XL en Axelera AI.

Meer informatie over de summer school is te vinden op de officiële website van de school.