UT-onderzoeker legt lichtverbinding tussen 2 delen van elektronica-chip

Onderzoek & Wetenschap 22/01/2019 8:58:06

Voor het eerst zijn onderzoekers van de Nederlandse Universiteit Twente erin geslaagd om een lichtverbinding te leggen tussen twee delen van een elektronica-chip.

Lees hieronder verder   
Verwant

Gekooide moleculaire motoren werken goed samen

Bacteriën zorgen voor minder broeikasgassen

Oprichting multidisciplinair AI-onderzoekscentrum

Interreg Vlaanderen-Nederland keurt 3 nieuwe projecten goed

Nieuwe antibacteriële TiO2-coating werkt bij zichtbaar licht

Sterke stijging aantal Belgische octrooiaanvragen

>> Meer verwant nieuws
Carrièrekansen (meer)
Agenda

Club Logistiek & Supply Chain Managers

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 19/09/2018 tot 30/04/2019

Facility manager: 10 aparte modules

Zwijnaarde (Gent)

van 1/10/2018 tot 27/06/2019

Kwaliteitscoördinator

SBM Kortrijk

van 9/10/2018 tot 28/05/2019

Expert in onderhoudsmanagement

Zwijnaarde (Gent)

van 11/10/2018 tot 25/04/2019

Club Productiemanagers

Mercure Hotel Roeselare

van 17/10/2018 tot 4/09/2019

Club Continu Verbeteren

Hotel-restaurant Van Der Valk Nazareth

van 22/10/2018 tot 11/09/2019

Engineeringnet Mobile



Scan de QR-code
of klik hier om mobiel te surfen.

Tip: maak zelf een sneltoets op de startpagina van je smartphone. Voor Android: “Sneltoets Startpagina” of "Toevoegen aan startscherm". Voor iPhone: “Zet in beginscherm”.

Keuze van de redactie

(21/3) GBM Works test vibro-drillen van monopiles

(20/3) Brussels Airport bekroond als leider EU-project Airport Operations Plan

(18/3) Siemens en Odisee leiden techniekers Volvo Cars op

(18/3) Stoomnet ECLUSE in Antwerpse haven officieel geopend

(14/3) 3D geprint poreus mes snijdt onder druk

(13/3) Fysici blijven hoopvol over nieuwe Japanse superversneller

>> Meer blikvangers

ENGINEERINGNET.BE - Een dergelijke verbinding is bijvoorbeeld nodig als het ene deel digitale signalen verwerkt en het andere werkt met grote vermogens of spanningen. Een lichtverbinding is dan een oplossing, maar die is niet eenvoudig te realiseren.

Dat is promovendus Vishal Agarwal nu wel gelukt. Zijn zeer compacte optokoppelaar haalt al een snelheid van enkele Megabits per seconde bij minimaal energieverbruik.

Een lichtverbinding is in staat een ‘galvanische scheiding’ aan te brengen op een chip: twee heel verschillende werelden kunnen wel met elkaar communiceren, maar er is geen elektrische verbinding. Zo wordt bijvoorbeeld voorkomen dat een hoogvermogen gedeelte van een chip ongewenste effecten heeft op de digitale aansturing, op diezelfde chip.

Dit speelt bijvoorbeeld in chips voor de auto-industrie, in medische toepassingen en in ‘smart power’ elektronica. Een lichtverbinding leg je met een ‘optocoupler’. Dat zijn tot nu toe losse, vrij grote componenten. De nu ontwikkelde optocoupler is mee te integreren met de elektronica, neemt niet meer dan 0,008 vierkante millimeter in beslag en verbruikt weinig energie.

Een lichtbron en een lichtbron mee-integreren met de elektronica op een chip, is allesbehalve vanzelfsprekend. Vaak zijn er speciale materialen voor nodig die niet passen in het standaard-‘CMOS’-proces. Silicium is van zichzelf niet zo’n goede lichtbron.

Een LED op een chip zou infrarood licht uitzenden met een lage efficiëntie, terwijl lichtdetectie in silicium ook matig werkt: allesbehalve een goede basis voor een werkende verbinding. Eerder liet UT-promovendus Satadal Dutta al zien dat je betere resultaten boekt door de LED ‘verkeerd om’ aan te sluiten.

Dan treedt het ‘lawine-effect’ op, waarbij wél zichtbaar licht vrijkomt. Op een vergelijkbare manier is ook een lichtdetector te maken waarbij een lawine van elektronen optreedt als er een of enkele fotonen op vallen.

Het principe werkt, maar dan is het nog de kunst om de LED en de detector zo aan te sturen dat ze in het goede gebied werken: je moet er slimme elektronica omheen bouwen. Welke hoeveelheid licht heb je nodig voor een efficiënte verbinding, bij welke spanning werkt de combinatie van een Avalanche Mode LED (AMLED) en een Single Photon Avalanche Diode (SPAD) het best, en hoe plaats je ze het best op de chip?

Agarwal heeft een ontwerp gemaakt dat nu een bitrate van 1 Megabit/sec levert bij een minimaal energieverbruik. Dit zijn voor de toepassingen al mooie specificaties, Hij verwacht dat de snelheid nog wel een factor tien omhoog kan. << (Guy Leysen) (foto: UTwente)

ACHTERGROND
Het onderzoek is uitgevoerd in twee Electrical Engineering groepen: Integrated Circuit Design (Digital Society Institute) van Bram Nauta en Integrated Devices and Systems (MESA+ Institute) van Jurriaan Schmitz. Dankzij deze samenwerking is de fysica van de nieuwe optocoupler optimaal gekoppeld aan de ontwerpvraagstukken.

Vishal Agarwal (1988, Chaibasa, India) is op 16 januari gepromoveerd op zijn proefschrift ‘Optocoupling in CMOS’. <<


Video:


Abonneer op onze nieuwsbrief

Reageer of publiceer aanvullende informatie
Mis ook dit niet...

Interreg-project New-C-Land zet in op productie biomassa

Het doel is om ongebruikte of marginale gronden tussen Wallonië, West-Vlaanderen en Noord-Frankrijk in kaart te brengen en te beplanten met non-food-gewassen voor de productie van biomassa.

Bacteriën zorgen voor minder broeikasgassen

Anammoxbacteriën verslinden stikstofmonoxide wat voorkomt dat andere bacteriën deze stof omzetten naar broeikasgas distikstofmonoxide, aldus onderzoek van onder meer de Radboud Universiteit.

Priority Software verwerft Optimize Group - bedrijfsnieuws

Door de acquisitie van ‘Optimize Group’ kan Priority Software haar aanwezigheid in West- Europa versterken en zo het snelgroeiende klantenbestand in deze regio nog beter van dienst zijn.

VUB-leerstoel gefinancierd door 4 ingenieursbedrijven (+fotoreportage)

Vrijdag tekenden de VUB, de ULB en de vier grote ingenieursbedrijven een akkoord voor de financiering van de nieuwe leerstoel Infrastructuur Assetmanagement en Levenscyclus Planning.

Automation 2019, samen met Empack en Logistics & Distribution

Na het succes van 2017 vinden Empack, Automation en Logistics & Distribution in 2019 opnieuw gelijktijdig plaats op 3 en 4 april 2019 in de Brabanthallen in ’s-Hertogenbosch (Nederland).

Chemie- en farma goed voor recordbedrag aan buitenlandse investeringen

Buitenlandse ondernemingen uit de sector van de chemie, kunststoffen en life sciences hebben vorig jaar een recordbedrag van meer dan 2 miljard euro in Vlaanderen geïnvesteerd.

11 nieuwe projecten uit Europees BENEFIC-programma goedgekeurd

In het kader van het Europese BENEFIC-programma werden 11 nieuwe projecten goedgekeurd. Het gaat om 53 laad- en tankpunten voor elektrische wagens, taxi’s, bussen en binnenvaartschepen.

ifm is uw partner voor de automatisering van morgen - advertorial

Sinds de oprichting in 1969 heeft ifm zijn stempel gedrukt op de industriële automatisering met nieuwe ontwikkelingen in sensoren, besturingssystemen en andere industriële systemen.

Passen digitalisering en brownfield-faciliteiten bij elkaar

De huidige automatiseringssystemen verminderen ongeplande downtime door bewaking van de systeemstatus en via conditiebewaking of voorspellend onderhoud. Maar wat met brownfield-installaties met legacy-apparatuur? Kunnen deze geïntegreerd worden en aan de eisen van de moderne productie voldoen? >>

Partners