De MESA+-onderzoekers Diana Grishina, Cock Harteveld en Willem Vos van de vakgroep Complex Photonic Systems (COPS) en Léon Woldering van Transducer Science and Technology (TST) ontdekten de methode toen ze bezig waren om nieuwe soorten fotonische kristallen te ontwikkelen. Ze slaagden erin om in kristallen met een zeshoekige structuur licht op te sluiten en dit licht gecontroleerd te sturen. Hierdoor wordt het mogelijk om een chip meer functionaliteiten te geven.
Laagje voor laagje
Normaliter worden 3D nanostructuren opgebouwd door laagje voor laagje materie te stapelen op een siliciumchip. Het aantal gestapelde lagen is evenwel begrensd, omdat het gevaar bestaat dat ver uit elkaar liggende lagen ten opzichte van elkaar gaan zwabberen en de chip zijn functionaliteit verliest.
Door de nieuwe methode is het mogelijk om een 3D nanostructuur in één stap te definiëren op een chip. Hiervoor ontwikkelden de onderzoekers een speciaal 3D masker, dat ervoor zorgt dat de chip aan alle kanten strak is uitgelijnd. Dankzij deze methode kunnen nu chips waarin verschillende functionaliteiten dicht bij elkaar liggen, in massaproductie worden gemaakt.
Medische wereld
Samen met ASML en TNO wordt onderzocht hoe de nieuwe technologie in de praktijk kan worden geïmplementeerd. Volgens Willem Vos, hoogleraar COPS bestaan daar bijvoorbeeld in de medische wereld allerlei mogelijkheden toe. ‘Denk aan een toepassing die een optische sensor voor bijvoorbeeld eiwitten, een elektronische rekenchip voor gegevensbewerking en een magnetisch geheugen combineert. Onze methode maakt het mogelijk om op een chip allerlei functionaliteiten, zoals elektronica, optica, magneten en microfluïdica, eindeloos te combineren.’
Het onderzoek van MESA+ is financieel mede mogelijk gemaakt door de Stichting voor Fundamenteel Onderzoek der Materie, FOM.
