AI & computing › Neuromorfe & fotonische chips
Wolfspeed maakt doorzichtig siliciumcarbide voor AR-brillen en kwantumchips
Chipmaker Wolfspeed heeft een nieuwe, doorzichtige versie van siliciumcarbide op de markt gebracht. Het materiaal moet de weg vrijmaken voor lichtere, krachtigere AR-brillen en vormt mogelijk ook een bouwsteen voor toekomstige kwantumcomputers. Het Amerikaanse bedrijf bouwt daarmee verder op decennia aan ervaring met siliciumcarbide, dat tot nu toe vooral bekend was van stroomchips in elektrische auto's.
Siliciumcarbide klinkt als stof uit een laboratorium, maar het materiaal zit al in miljoenen elektrische auto's en zonnepanelen. Het zorgt daar voor efficiënte stroomregeling. Wolfspeed, een Amerikaanse chipproducent, brengt nu een nieuwe variant op de markt: transparant siliciumcarbide, afgekort TSiC. Waar de gangbare versie van het materiaal voor stroomtoepassingen ondoorzichtig is, is deze nieuwe versie juist glashelder en extreem vlak geslepen. Dat maakt het geschikt voor optische toepassingen, zoals brillen die digitale beelden over de echte wereld heen projecteren.
Waarom AR-brillen baat hebben bij dit materiaal
De grootste belofte van de nieuwe substraten ligt bij augmented reality (AR), brillen die virtuele informatie laten zien bovenop wat de gebruiker daadwerkelijk ziet. Fabrikanten van zulke brillen lopen al jaren tegen een probleem aan: een brede kijkhoek, een scherp beeld en een lichtgewicht montuur gaan moeilijk samen. Barry Silverstein, optica-expert aan de University of Rochester en voormalig technisch directeur bij Meta Reality Labs, zegt dat siliciumcarbide dit knelpunt kan oplossen. Het materiaal buigt licht zo sterk dat één dunne laag al het werk kan doen waarvoor normaal meerdere gestapelde lenzen nodig zijn. Dat betekent potentieel compactere en lichtere AR-brillen met een beter beeld, precies wat nodig is om de techniek van gadget naar alledaags gebruiksvoorwerp te tillen.
Ook een kandidaat voor kwantumcomputers
Naast AR ziet Wolfspeed een tweede toepassing: kwantumcomputers. Dit zijn rekenmachines die gebruikmaken van kwantummechanische effecten om bepaalde berekeningen veel sneller te maken dan gewone computers. Zulke systemen hebben qubits nodig, de kwantumversie van een bit, en een manier om de informatie daarin te bewaren en te verplaatsen. Volgens Wolfspeed kan siliciumcarbide al deze functies combineren: het kan qubits huisvesten, hun fragiele kwantumtoestand beschermen en de informatie vervolgens via licht doorgeven. Dat alles in één kristal, zonder dat daarvoor meerdere materialen gecombineerd moeten worden. Dat zou kwantumchips eenvoudiger te maken maken dan nu het geval is.
Nog in de opbouwfase
Wolfspeed werkt momenteel met wafers, de dunne schijven waarop chips worden gebouwd, van 200 millimeter doorsnede en ontwikkelt alvast een grotere versie van 300 millimeter. Grotere wafers maken productie op schaal goedkoper. Het bedrijf levert voorlopig vooral testmateriaal aan andere bedrijven en onderzoeksinstellingen die ermee willen experimenteren. Concrete producten met het materiaal, zoals een AR-bril of kwantumchip die in de winkel ligt, zijn er nog niet. Wolfspeed presenteert het vooral als een fundament waarop andere bedrijven in de komende jaren kunnen bouwen.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als siliciumcarbide zich bewijst als optisch materiaal, kan dat twee opkomende technologieën tegelijk versnellen: lichte, scherpe AR-brillen voor dagelijks gebruik en kwantumchips die licht gebruiken om informatie te verplaatsen. Het is een voorbeeld van hoe een bestaand industrieel materiaal een tweede leven krijgt in een heel andere techniek.
- Siliciumcarbide
- Een hard, hittebestendig materiaal dat van oorsprong vooral wordt gebruikt in stroomchips, bijvoorbeeld in elektrische auto's.
- TSiC (transparant siliciumcarbide)
- Een doorzichtige, extreem vlakke versie van siliciumcarbide die Wolfspeed heeft ontwikkeld voor optische toepassingen.
- Augmented reality (AR)
- Techniek waarbij digitale beelden of informatie over het echte beeld van de gebruiker heen worden geprojecteerd, bijvoorbeeld via een bril.
- Waveguide
- Een optisch onderdeel dat licht door een materiaal leidt en zo beelden naar het oog van de gebruiker stuurt, veelgebruikt in AR-brillen.
- Kwantumcomputer
- Een computer die gebruikmaakt van kwantummechanische effecten om bepaalde berekeningen veel sneller uit te voeren dan klassieke computers.
- Qubit
- De kwantumversie van een bit, de kleinste informatie-eenheid in een kwantumcomputer.
- Refractie-index (brekingsindex)
- Een getal dat aangeeft hoe sterk een materiaal licht buigt; een hoge index maakt compactere optiek mogelijk.
- Wafer
- Een dunne, ronde plaat van materiaal waarop chips worden gefabriceerd.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.
