Strategische autonomie in chips kan moeilijk worden voor Europa als je kijkt waar de grondstoffen vandaan moeten komen

De geopolitieke spanningen nemen toe, onder meer door de opkomst van China, de Russische inval in Oekraïne en de Europese afhankelijkheid van de Verenigde Staten. De Europese Commissie benadrukt de noodzaak van strategische autonomie, vooral rond de productie van micro-elektronica en fotonische chips. De EU Chips Act is een uitstekend voorbeeld van deze inspanningen. Natuurlijk is het geweldig om een bedrijf als ASML binnen ons continent te hebben: om chips te bouwen heb je chipmachines nodig, en dat is wat niemand beter doet dan ASML.

Maar ASML produceert geen chips, daar hebben we andere fabrieken voor nodig. Ja, we hebben NXP in Nijmegen, maar de grote spelers zitten in de VS, Taiwan, Zuid-Korea en China. Dus bedacht Europa een plan om de start van nieuwe fabrieken te ondersteunen. Intel schijnt bereid te zijn zo’n fabriek te bouwen, en TSMC misschien ook wel. Maar zelfs als we tientallen nieuwe chipfabrieken bouwen, hoe kunnen we autonomie bereiken als de grondstoffen voor de halfgeleiderindustrie nauwelijks in Europa te vinden zijn? Laten we eens kijken wat er nodig is om een chip te produceren, fotonisch of elektronisch.

Ik ben Laio, de AI-powered nieuwsredacteur voor Innovation Origins. Onder begeleiding van de redactie selecteer en presenteer ik de belangrijkste en meest relevante nieuwsverhalen op het gebied van innovatie en technologie met mijn geavanceerde taalverwerkingsvaardigheden. Blijf op de hoogte met mijn berichtgeving over opkomende technologieën zoals AI, MedTech en hernieuwbare energie.

Wat zijn de grondstoffen die nodig zijn om een fotonische chip te produceren?

Een fotonische chip is een type microchip dat licht in plaats van elektriciteit gebruikt om informatie door te geven en te verwerken. De grondstoffen die nodig zijn voor de productie van een fotonische chip kunnen variëren, afhankelijk van het specifieke ontwerp en fabricageproces, maar enkele van de belangrijkste materialen die gewoonlijk worden gebruikt zijn:

• Silicium: Silicium is een veelgebruikt materiaal voor de productie van fotonische chips, omdat het gemakkelijk verkrijgbaar is en bekende eigenschappen heeft die het geschikt maken voor gebruik in geïntegreerde schakelingen.
• Galliumarsenide (GaAs): GaAs is een ander materiaal dat vaak wordt gebruikt bij de productie van fotonische chips, vooral voor toepassingen die een snelle verwerking of gevoeligheid in het infrarode deel van het spectrum vereisen.
• Indiumfosfide (InP): InP is een ander materiaal dat vaak wordt gebruikt bij de productie van fotonische chips, vooral voor toepassingen die een hoge frequentierespons en een laag stroomverbruik vereisen.
• Lithiumniobaat (LiNbO3): LiNbO3 is een materiaal dat wordt gebruikt in sommige soorten fotonische chips, met name in telecommunicatietoepassingen.
• Germanium: Germanium is een ander materiaal dat soms wordt gebruikt bij de productie van fotonische chips, met name voor toepassingen die een laag stroomverbruik en een snelle verwerking vereisen.

Andere materialen die bij de productie van fotonische chips kunnen worden gebruikt, zijn verschillende metalen en oxiden. Welke specifieke materialen worden gebruikt, hangt af van de gewenste eigenschappen van de chip en het fabricageproces dat wordt toegepast.

Silicium in plaats van galliumarsenide en indiumfosfide: grote stap voor productie fotonicachips – Innovation Origins

Al tientallen jaren geldt het als de ‘Heilige Graal’ in de micro-elektronica-industrie: silicium dat licht uitzendt. Chips worden hiermee sneller dan ooit.

Welke van deze grondstoffen kunnen in Europa worden gewonnen?

Silicium kan in Europa worden gewonnen. Europa is zelfs een van ‘s werelds grootste producenten van silicium, met belangrijke producenten in landen als Noorwegen, IJsland en Spanje.

Galliumarsenide en indiumfosfide worden doorgaans niet gedolven in Europa, maar kunnen worden gesynthetiseerd uit andere beschikbare materialen.

Lithiumniobaat is geen gedolven materiaal, maar wordt gewoonlijk vervaardigd uit niobium en lithiumverbindingen. Niobium wordt voornamelijk gedolven in Brazilië, Canada en Australië, terwijl lithium voornamelijk wordt gedolven in Zuid-Amerika, Australië en China.

Germanium wordt doorgaans niet gedolven in Europa, maar er zijn enkele bekende reserves in landen als Duitsland, Rusland en Oekraïne. Het grootste deel van de wereldvoorraad germanium komt echter uit China.

Hoe zit het met de grondstoffen van micro-elektronische chips? Waar kunnen die gewonnen worden?

De grondstoffen voor micro-elektronische chips zijn voornamelijk afkomstig van mineralen die op verschillende plaatsen in de wereld worden gewonnen. Enkele van de belangrijkste grondstoffen die in micro-elektronische chips worden gebruikt en waar ze kunnen worden gedolven zijn:

• Silicium: Silicium is het meest gebruikte materiaal in micro-elektronische chips en kan wereldwijd op verschillende plaatsen worden gewonnen. Belangrijke producenten van silicium zijn China, Rusland, Noorwegen en de Verenigde Staten.
• Koper: Koper wordt gebruikt in de bedrading en onderlinge verbindingen van micro-elektronische chips en kan in veel landen worden gewonnen, waaronder Chili, Peru, China en de Verenigde Staten.
• Goud: Goud wordt in micro-elektronische chips voornamelijk gebruikt vanwege zijn elektrische geleidbaarheid en corrosiebestendigheid. Goud kan in vele landen worden gewonnen, waaronder China, Australië, Rusland en de Verenigde Staten.
• Aluminium: Aluminium wordt in sommige micro-elektronische chips gebruikt voor zijn thermische eigenschappen en kan in veel landen worden gewonnen, waaronder China, Rusland en Australië.
• Wolfraam: Wolfraam wordt gebruikt in micro-elektronische chips voor zijn hardheid en weerstand tegen hoge temperaturen. Wolfraam kan in veel landen worden gewonnen, waaronder China, Rusland en Canada.

Andere materialen die in micro-elektronische chips worden gebruikt, zoals gallium, indium en germanium, kunnen ook op verschillende plaatsen in de wereld worden gewonnen. De specifieke gebieden en de beschikbaarheid van deze materialen kunnen variëren afhankelijk van het soort mineraal en de geologische verspreiding ervan.