Highspeed in der Optoelektronik Datenübertragung mittels Graphen: Black Semiconductor erhält Millionenförderung

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Das Aachener Unternehmen Black Semiconductor will mittels der Verwendung von Graphen Datenübertragungen noch schneller und effizienter umsetzen. Private Investoren und die Bundesregierung unterstützen das Vorhaben mit fast einer Viertelmilliarde Euro.

Photonik und Optoelektronik sind eng miteinander verbunden. Während die Photonik das gesamte Spektrum der Lichtnutzung abdeckt, befasst sich die Optoelektronik speziell mit der Schnittstelle zwischen elektrischen und optischen Signalen. Beide Bereiche spielen eine entscheidende Rolle in modernen Technologien, von Kommunikation bis zur Medizin.

Angesichts der Datenmengen, die mit Hochleistungsanwendungen wie künstliche Intelligenz, autonomes Fahren und Quantencomputing bereits aufkommen oder aufkommen werden und entsprechend für qualifizierte Entscheidungen schnell verarbeitet werden müssen, sind Entwickler auf der ganzen Welt nach Möglichkeiten noch schnellerer Datentransfers.

Photonik als Weg in die Zukunft

Seit geraumer Zeit ist man bestrebt, die Datenübertragung durch den Einsatz von Photonik zu beschleunigen. An dieser Stelle setzt das Aachener Start-up Black Semiconductor an. Bis zum Jahr 2026 soll eine Pilotlinie eingerichtet werden, die Graphenkomponenten auf 300-mm-Wafer aufträgt und somit photonischen Verbindungen herstellt; sogenannte Co-integrated optics (CIO). 

Die Integration von optischen und elektronischen Komponenten auf einem gemeinsamen Substrat oder Chip zielt darauf ab, die Vorteile der optischen Kommunikation (hohe Bandbreite, geringe Verluste) und der elektronischen Verarbeitung (flexible Steuerung, Rechenleistung) zu kombinieren. Die Vorteile sind klar, doch bislang müssen Fragen wie Komplexität und Kosten der Herstellung beantwortet werden.

„Die Technologie und Hardware des Unternehmens erleichtern optische Chip-zu-Chip-Verbindungen, die es einer Vielzahl von Chips ermöglichen, wie ein einzelner Chip zu interagieren. Durch die Überwindung der derzeitigen Limitierungen in der Siliziumchip-Architektur eröffnet die neue Technologie transformative Anwendungen in verschiedenen Bereichen“, wird vom Unternehmen Black Semiconductor mitgeteilt. Ab 2031 wird bei Black Semiconductor gar die Massenproduktion angestrebt. Um das zu ermöglichen, haben die Verantwortlichen von Black Semi nicht nur Privatinvestoren für sich gewinnen können, sondern auch einen Förderbescheid von Bund und dem Land NRW erhalten. 

Fast eine Viertelmilliarde Euro für den schnellen Datenfluss

Wie das Land Nordrhein-Westfalen am 12. Juni 2024 mitgeteilt hat, wurde den Verantwortlichen von Black Semiconductor im Rahmen des „Important Project of Common European Interest Mikroelektronik und Kommunikationstechnologien“ (IPCEI) ein Förderbescheid über 228,7 Millionen Euro überreicht. 70 Millionen werden vom Land NRW dazu beigetragen. Die nordrhein-westfälische Landesregierung stellt im Rahmen der Kofinanzierung von IPCEI-Fördermaßnahmen außerdem Elmos Semiconductor, Infineon Technologies AG, Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG, SGL Carbon und TRUMPF Photonic Components GmbH Förderbeträge zur Verfügung.

Die Brüder Daniel und Sebastian Schall von Black Semiconductor konnten sich zudem über private Investoren wie Porsche Ventures und Project A Ventures weitere Unterstützung für ihr Vorhaben sichern. Den Schätzungen der Schalls zufolge soll das Verfahren von Black Semi spürbar mehr Datenverknüpfungen, etwa das Tausendfache, als Siliziumtechnologie erlauben, woraus sich die höhere Transporteffizienz der Daten ergibt. „Unsere Innovation ebnet den Weg für die Halbleiterindustrie und zielt auf schnellere, leistungsstärkere, kosteneffizientere und energieeffizientere Rechenleistung ab“, so Daniel Schall in der Mitteilung des Unternehmens. (sb)

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