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

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

Transmisje online

Więcej ważnych informacji

Złote Spinacze 2022

Jedynka Newserii

Jedynka Newserii

IT i technologie

W Unii Europejskiej powstaje wspólna przestrzeń danych medycznych. Wymiana informacji ułatwi leczenie pacjentów i posłuży do nauki algorytmów

W instytucjach unijnych trwają prace nad stworzeniem ram dla europejskiej przestrzeni danych zdrowotnych. Ma to być jednym z filarów budowania Europejskiej Unii Zdrowia. Wspólna przestrzeń informacyjna ma ułatwić leczenie osób przewlekle chorych, kiedy na przykład przeprowadzą się do innego kraju Wspólnoty. Dane miałyby też posłużyć jako narzędzie do nauki dla algorytmów, na których bazują inteligentne systemy diagnozowania. Już dziś takie aplikacje wspomagają pracę lekarzy i ograniczają konieczność stosowania inwazyjnych technik diagnostycznych.

Ochrona środowiska

Azjatycki inwestor przemierza Europę na rowerze. Szuka innowacji i chce łączyć przedsiębiorców z obszaru ekologii

Sam o sobie mówi „pedalling investor”, czyli pedałujący inwestor. Jia Hong Shaw, założyciel Turn Off  Turn On Ventures, od kilku miesięcy przemierza na elektrycznym rowerze Europę w poszukiwaniu przedsiębiorców i inwestorów, którzy angażują się w walkę ze zmianami klimatu. Jak podkreśla, to jego sposób na łączenie pomysłów i funduszy, dzielenie się doświadczeniami, poznawanie innowacji i zainteresowanie szerszego grona odbiorców tematem ekologii.

Bankowość

Rządowe wakacje kredytowe nie dla frankowiczów. Brak tego wsparcia skłania ich do szukania długofalowych rozwiązań w sądzie

Sierpień jest pierwszym miesiącem, w którym posiadacze kredytów hipotecznych w złotych mogą zawiesić swoje raty w ramach rządowych wakacji kredytowych. Do końca 2023 roku będą oni mieli możliwość zawiesić jeszcze siedem spłat. Z takiego odroczenia nie mogą skorzystać kredytobiorcy frankowi, choć ich sytuacja także się pogorszyła ze względu na niekorzystny kurs złotego wobec franka i podwyżkę stóp przez Szwajcarski Bank Centralny. Brak takiego wsparcia może skłonić frankowiczów do szukania innych rozwiązań. Zdaniem Krzysztofa Węgrzyńskiego, adwokata z Trenda Group, najkorzystniejszym rozwiązaniem jest unieważnienie umowy z bankiem, co będzie się wiązać tylko ze zwrotem kapitału.

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.