Internationale groeimogelijkheden voor fotonica ecosysteem, mits uitdagingen rond talent, opschaling en technologie een oplossing krijgen

By Bart Brouwers

Sneller, lichter, duurzamer en onder aan de streep uiteindelijk ook goedkoper: de voordelen van fotonische circuits zijn aanzienlijk, voor een breed scala aan toepassingen. En Nederland speelt mondiaal een belangrijke rol in de ontwikkeling en toepassing van deze sleuteltechnologie. De afgelopen jaren is onder aanvoering van PhotonDelta een stevig fundament gelegd onder het Nederlandse geïntegreerde fotonica ecosysteem. In deze slotaflevering overzien we met Kathleen Philips (imec) en Boudewijn Docter (EFFECT Photonics) het speelveld. Lees hier de hele serie.

Dat het goed gaat met het Nederlandse ecosysteem rond geïntegreerde fotonica, hebben we afgelopen weken gezien door de gesprekken met vertegenwoordigers uit alle hoeken van deze snel opkomende sector. Om het de komende tijd nog beter te laten worden zijn vanzelfsprekend veel investeringen nodig. Maar daarnaast zijn, aldus general manager Kathleen Philips van imec in Holst Centre, drie factoren allesbepalend: keuze voor de juiste technologie, een ‘economy of scale’ en talent.

Het hoofdkantoor van imec staat in Leuven; in Nederland is het befaamde onderzoeksinstituut gevestigd in Eindhoven (als onderdeel van Holst Centre op de High Tech Campus) en Wageningen (met het OnePlanet Research Center). Hoewel Nederland vooral inzet op productieplatformen Indiumfosfide (InP) en SiliciumNitride (SiN), wil Kathleen Philips een lans breken voor  het internationaliseren door aan te haken bij CMOS-gebaseerde werkplatformen zoals Silicon Photonics (SiPh). “Het geeft de beste mogelijkheden voor internationaal draagvlak en dat is essentieel voor onze groeiambities.”

Bij imec heeft Kathleen Philips een uitstekend zicht op de de status van de fotonica-ontwikkelingen in de Lage Landen. De Nederlandse nadruk op Indiumfosfide en SiliciumNitride weet ze op die manier te combineren met de ‘Leuvense’ expertise rond Silicon Photonics. “We moeten oppassen niet  in “splendid isolation” te werk te gaan, maar  juist in de hybride combinatie van platformen vinden we de gewenste aansluiting op het wereldtoneel. Bovendien is Silicon Photonics in grote mate compatibel met klassiek en mainstream CMOS chipproductielijnen, de waarde daarvan mag je nooit onderschatten. Dat gezegd; als je goeie lasers of lage-verlies waveguides nodig hebt dan zijn InP en SiN platformen een essentiele aanvulling.”

Top-notch

De vervolgstap zit ‘m in het creëren van een ‘economy of scale’, zegt Philips. “Hoog volume is nodig om het eindproduct goedkoop te krijgen. Dat betekent automatisch dat je over de grenzen heen moet stappen. Zelfs een Europese schaal is wat dat betreft onvoldoende, we moeten ook naar Amerika en Azië kijken. Met fotonica zie je wat dat betreft dezelfde ontwikkeling als in de semiconductor-industrie: de belofte zit in de hoge volumes en door opschaling gaat de prijs omlaag.” 

Nederland heeft alles in zich om die sprong te maken, benadrukt Philips. “Je moet top notch zijn om wereldwijd impact te kunnen maken. En dat zijn we gelukkig ook. Onze R&D is vermaard, ook historisch gezien. We zijn uitstekend gepositioneerd om aansluiting te vinden bij de grote spelers uit bijvoorbeeld Amerika. Met Eindhoven, Twente en Delft hebben we pareltjes. De publicaties, de professoren die erbij horen, het rijke ecosysteem van startups en Photondelta: het klopt allemaal. Koppel dat aan de aanwezigheid van een stevige High Tech industrie met grote partijen als ASML, NXP en instituten zoals TNO en imec en je weet dat ons nog veel moois te wachten staat.”

Maar, zo waarschuwt Philips ook, dan moeten we wel ook bereid zijn verder te kijken dan de op zich belangrijke Nederlandse fotonica-industrie en ook internationaal strategisch oplijnen. “Met name de Nederlandse-Vlaamse as biedt hier prachtige kansen en imec kan hier een verbindende rol spelen. Vanuit Holst Centre in Eindhoven werken we nauw samen met de Nederlandse spelers. De collega’s in Leuven hebben dan weer een sterke internationale verankering, met complementaire technologie en kennis.” Wat daarbij volgens de imec-topvrouw helpt is dat zowel op Nederlands als op Europees niveau het besef is ingedaald dat de overheid hierbij ook financieel kan helpen. Imec maakt al gebruik van interreg-subsidies, maar ook de EU Chips Act is wat dat betreft vol beloften. “En op landelijk niveau is er een kans dat de fotonicasector gebruik kan maken van de gelden die via het Nationaal Groeifonds verdeeld gaan worden. Kortom: veel meer dan voorheen is er het besef dat overheidsinvesteringen hier van belang zijn.”

Talent

In een groeimarkt is het vinden van voldoende talent altijd een uitdaging. In de fotonica-industrie is dat niet anders. Aan goede universiteiten geen gebrek, zegt Philips. Ze noemt daarbij de drie Nederlandse technische universiteiten, maar ook die van Gent, Leuven en Brussel. “Maar je hebt ook kroonjuwelen nodig: bedrijven die zo tot de verbeelding spreken dat ze de beste mensen weten aan te trekken, waar die ook vandaan komen.” Als voorbeeld noemt ze EFFECT Photonics, begonnen in Eindhoven maar in relatief korte tijd uitgegroeid tot een scale-up met zo’n 250 mensen en vestigingen over de hele wereld. “EFFECT laat daarmee ook zien hoe belangrijk opschaling is; niet alleen voor het bedrijf zelf, maar voor ons complete ecosysteem.”

Dat het talent EFFECT weet te vinden, komt inderdaad deels door die toenemende bekendheid. “Maar daarnaast zoeken wij het talent ook op”, vult oprichter Boudewijn Docter aan. “Dat is ook een van de belangrijkste redenen voor onze recente acquisitie in de Verenigde Staten. We zien dat jonge mensen de weg naar Eindhoven wel weten te vinden. Pas afgestudeerden en PhD’s bijvoorbeeld. Die zijn heel belangrijk, maar we hebben ook meer ervaren mensen nodig en voor hen is het vaak lastiger om huis en haard te verlaten voor een nieuwe werkplek aan de andere kant van de wereld.” En toch zijn juist die mensen hard nodig. “We hebben het zelf ook gemerkt: veel engineering skills leer je pas in de praktijk. Voor de fase waarin wij nu zitten is ‘trial & error’ niet meer voldoende – we hebben ook gedegen ervaring nodig.”

Die wens om meer ervaring binnen te krijgen leidt ook tot meer remote working, zegt Docter. “Maar zelfs dan willen we graag dat mensen af en toe naar Eindhoven komen, zeker als ze werken aan multidisciplinaire projecten.” Het mooiste is een mix van jong en ervaren, van intern en remote. “Bij zo’n mix kunnen jonge mensen doorgroeien, juist omdat ze een voorbeeld kunnen nemen aan hun collega’s met wat meer ervaring.”

Volume

Docter is ervan overtuigd dat de keuze om het werk te concentreren op de plekken waar ook het talent zich bevindt uiteindelijk ook voordelen biedt voor Nederland. “Juist door overal op de wereld te groeien, worden we zichtbaarder als onderdeel van het landelijke en Europese ecosysteem. Dat op zich trekt dan weer nieuw talent aan, waardoor de hele industrie kan groeien.” En dat is dan weer gunstig voor de ook door Kathleen Philips zo gewenste economy of scale. “In de semiconductor industrie heb je altijd volume nodig”, zegt ook Docter. “Want dan begin je de voordelen pas echt te merken. Je moet daarvoor wel goed weten voor welke markten je wilt werken. Kies je bijvoorbeeld voor een flexibel design van je device, of juist voor een heel specifiek ontwerp? Hoe dan ook zul je je fabricageproces, dat uit honderden stappen bestaat, steeds beter en stabieler moeten kunnen uitvoeren. Elke stap zal 99,9999% yield moeten opleveren, maar om zover te komen is tijd nodig. Niet alleen bij ons trouwens, maar bij alle spelers in onze sector, zelfs de allergrootste jongens. Voor ‘First Time Right’, met de reliability die daarbij past, hebben we met z’n allen nog niet voldoende ervaring opgebouwd, maar mede door de focus op volume zijn we wel al heel ver op onze weg naar volwassenheid.”

Het imec-model

Kathleen Philips is blij dat imec een belangrijke rol kan spelen in die wereldwijde ontwikkeling. “Het imec-model waarin we met diverse partijen R&D programma’s opzetten in een precompetitieve setting is daarin essentieel, mede vanuit onze nadruk op de integratie van verschillende productieplatforms. Wij zijn die neutrale zone waarbinnen je nieuwe ideeën technisch kunt uitproberen, en met beperkte kosten een prototype in de waardeketen kan testen. Soms leidt dat tot het ontstaan van nieuwe start-ups, of tot samenwerking met bestaande partijen. Maar altijd zorgt het voor nieuwe of stevigere ecosystemen waar de complete industrie haar voordeel mee kan doen.”