Newsy

Polscy naukowcy rozwijają kolejny materiał przyszłości. Azotek galu może zastąpić półprzewodniki z krzemu

2022-05-31  |  06:25
Mówi:Jarosław Tarenko, młodszy specjalista, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki
Kamila Ćwik, młodszy specjalista w obszarze materiałów porowatych, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki
dr inż. Andrzej Taube, lider obszaru przyrządów na bazie GaN, Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mikroelektroniki i Fotoniki
  • MP4
  • Azotek galu (GaN) to syntetyczny materiał, który jest znacznie lepszym półprzewodnikiem niż szeroko wykorzystywany obecnie krzem. Już zrewolucjonizował oświetlenie – dziś można go znaleźć w większości żarówek LED-owych – i umożliwił miniaturyzację m.in. ładowarek do smartfonów czy zasilaczy do laptopów. Według naukowców skala jego zastosowań będzie jednak znacznie szersza. – W przyszłości azotek galu będzie powszechnie stosowany m.in. w samochodach elektrycznych i stacjach do ich ładowania czy w stacjach bazowych sieci komórkowych najnowszej generacji – mówi Kamila Ćwik z Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki, który jest częścią Sieci Badawczej Łukasiewicz.

      W naszym instytucie pracujemy z azotkiem galu, ponieważ ma on lepsze parametry elektryczne od krzemu. Urządzenia oparte na azotku galu mogą być mniejsze, mniej się nagrzewać, a co za tym idzie, zużywać mniej prądu – mówi agencji Newseria Biznes mgr inż. Jarosław Tarenko z Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki. 

    Azotek galu, czyli GaN, jest związkiem chemicznym azotu i galu, który nie występuje naturalnie w przyrodzie. Jest wytwarzany sztucznie w laboratoriach. Jest też materiałem półprzewodnikowym o ciekawych właściwościach fizycznych, które powodują, że w wielu zastosowaniach może on zastąpić krzem – najpowszechniej stosowany półprzewodnik.

    – Azotek galu to nie przyszłość, to już teraźniejszość. Często nie zdajemy sobie sprawy, że większość urządzeń w naszych domach jest zbudowanych właśnie w oparciu o GaN – mówi Kamila Ćwik, młodszy specjalista w Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki. – Ten związek chemiczny zrewolucjonizował oświetlenie, za co japońscy naukowcy otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki w 2014 roku. Większość żarówek LED-owych jest dziś zbudowanych ze świecących diod z azotku galu. Zastosowania tego pierwiastka nie ograniczają się jednak tylko do nich. Już teraz tranzystory z azotku galu są stosowane w szybkich ładowarkach do telefonów komórkowych. Być może ktoś zauważył też, że najnowsze zasilacze do laptopów są znacznie mniejsze. To również zasługa azotku galu.

    Warszawski instytut rozwija obecnie wiele typów urządzeń elektronicznych opartych na azotku galu. Są to diody i tranzystory np. do zasilaczy, ładowarek czy banków energii, a także tranzystory do zastosowań wojskowych, np. różnego rodzaju radarów.

    Pracujemy również nad detektorami i źródłami promieniowania ultrafioletowego – podkreśla dr inż. Andrzej Taube, lider obszaru przyrządów na bazie GaN w Łukasiewicz – Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki. – Na czym dokładnie polega nasza praca? Otóż projektujemy przyrządy tak, żeby spełniały konkretne wymagania, np. definiujemy kształt i wielkość elektrod. Następnie wykonujemy taki przyrząd w laboratorium o wysokiej czystości, a sam proces technologiczny może obejmować ponad 100 różnych operacji. Cały ten proces możemy wykonać w laboratoriach Łukasiewicz – IMiF. Dalej ten wykonany przyrząd poddajemy testom, aby sprawdzić, czy działa tak, jak powinien, po czym może on zostać przekazany do końcowego odbiorcy. Na tym etapie często współpracujemy z polskimi i zagranicznymi firmami.

    W Łukasiewicz – IMiF realizowanych jest wiele projektów dotyczących azotku galu. Jednym z nich jest m.in. projekt EnerGaN, współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju, który dotyczy opracowania nowych typów przyrządów na bazie tego związku chemicznego. Są to np. wertykalne tranzystory, przeznaczone do zastosowania w inteligentnych bankach energii.

    – Dzięki zastosowaniu naszych przyrządów inteligentne banki energii mogą być mniejsze, bardziej efektywne, a przede wszystkim mogą być bardziej niezawodne w porównaniu do innych rozwiązań – mówi Andrzej Taube.

    W przyszłości azotek galu będzie powszechnie stosowany w szerokiej gamie urządzeń, w tym m.in. w samochodach elektrycznych i stacjach do ich ładowania, w stacjach bazowych sieci komórkowych najnowszej generacji albo miniaturowych projektorach – wylicza Kamila Ćwik.

    Sieć Badawcza Łukasiewicz to trzecia pod względem wielkości sieć badawcza w Europie. Dostarcza atrakcyjne, kompletne i konkurencyjne rozwiązania technologiczne. Oferuje biznesowi unikalny system „rzucania wyzwań”, dzięki któremu grupa 4500 naukowców w nie więcej niż 15 dni roboczych przyjmuje wyzwanie biznesowe i proponuje przedsiębiorcy opracowanie skutecznego rozwiązania wdrożeniowego. Przedsiębiorca może się zdecydować na kontakt przez formularz na stronie https://lukasiewicz.gov.pl/biznes/ lub w ponad 50 lokalizacjach. Potencjał Łukasiewicza skupia się wokół takich obszarów badawczych jak: zdrowie, inteligentna mobilność, transformacja cyfrowa oraz zrównoważona gospodarka i czysta energia.

    Czytaj także

    Kalendarium

    Więcej ważnych informacji

    Jedynka Newserii

    Transport

    Inflacja nie powstrzymuje Polaków przed podróżowaniem. Szukają atrakcyjnych ofert, ale niekoniecznie najtańszych

    Inflacja dotyka także branżę turystyczną – w ubiegłym roku odnotowano wzrost cen paliwa lotniczego, w wielu krajach rosły też koszty żywności i noclegów, co przełożyło się na wyższe ceny wycieczek, biletów lotniczych i rezerwacji. I choć to może wpływać na częstotliwość wyjazdów, nie oznacza to, że Polacy rezygnują z wypoczynku za granicą czy wybierają wyłącznie najtańsze oferty. – Polacy wolą wydawać pieniądze na podróże, które dają wspomnienia, niż na rzeczy, które zostają z nami na krótszy czas – mówi Deniz Rymkiewicz, rzecznik prasowy eSky.pl.

    Transport

    Rekordowy rok portów w Szczecinie i Świnoujściu. Inwestycje w offshore i gazoport umocnią ich pozycję na Bałtyku

    Budowa terminala kontenerowego, który będzie w stanie przyjmować największe statki, jakie mogą wpływać na Bałtyk, rozbudowa gazoportu i projekty związane z sektorem offshore – to najważniejsze, realizowanie obecnie inwestycje w Porcie Szczecin–Świnoujście. Już w tej chwili jest to najszybciej rozwijający się zespół portowy na południowym Bałtyku. Realizowane inwestycje mają ten rozwój dodatkowo przyspieszyć, choć władze portu wskazują, że prognozy na nadchodzący rok są obarczone wieloma niewiadomymi. – W ciągu ostatnich dwóch–trzech lat mieliśmy już dwa „czarne łabędzie” i miejmy nadzieję, że one nie latają stadami – wskazuje Daniel Stachiewicz, wiceprezes zarządu Morskich Portów Szczecin i Świnoujście. 

    Handel

    Rynek tłuszczów roślinnych zmienił się diametralnie po inwazji Rosji na Ukrainę. Poszły za tym znaczące podwyżki cen

    Po ataku Rosji na Ukrainę zakłócone zostały globalne dostawy olejów roślinnych, głównie słonecznikowego i rzepakowego, których oba te kraje były znaczącymi dostawcami. W efekcie ceny olejów roślinnych błyskawicznie poszły w górę i wzrosło zapotrzebowanie na ich zastępniki, w tym tani olej palmowy, którego największymi producentami są Malezja i Indonezja. Jak podkreśla WWF Polska, dla bezpieczeństwa żywnościowego i zrównoważonego rozwoju istotne jest korzystanie z produktów certyfikowanych i zapewnienie jak najkrótszych łańcuchów dostaw.

    Współpraca

    Obsługa konferencji prasowych

    Zapraszamy do współpracy przy organizacji konferencji prasowych. Nasz doświadczony i kompetentny zespół sprosta każdej realizacji. Dysponujemy nowoczesnym, multimedialnym centrum konferencyjnym i biznesowym w samym sercu Warszawy. Zapraszamy do kontaktu w sprawie oferty.

    Partner serwisu

    Instytut Monitorowania Mediów

    Szkolenia

    Akademia Newserii

    Akademia Newserii to projekt, w ramach którego najlepsi polscy dziennikarze biznesowi, giełdowi oraz lifestylowi, a  także szkoleniowcy z wieloletnim doświadczeniem dzielą się swoją wiedzą nt. pracy z mediami.