Nové laboratórium uspokojí dopyt českých firiem po odborníkoch na návrh a realizáciu polovodičových čipov.
Elektrotechnická fakulta (FEL) ČVUT v Prahe slávnostne otvorila NANOLAB, laboratórium pre výskum a výučbu nanoelektrických technológií. Nové laboratórium, ktoré vzniklo investíciou-40 miliónov CZK, spája niekoľko unikátnych technológií v jednom celku. Z jej možností budú ťažiť tak výskumníci z katedry mikroelektroniky, ako aj študenti, ktorí tu získajú praktické skúsenosti so špičkovými technologickými zariadeniami používanými v polovodičovom priemysle.
Na všetkých projektoch, ktoré sa v NANOLABE rozbehli už v roku 2021 počas jeho testovacej prevádzky, sa podieľajú najmä doktorandi, ale aj študenti bakalárskeho a magisterského štúdia. Ako uviedol Jan Voves, vedúci nového laboratória a docent katedry mikroelektroniky FEL ČVUT: „Laboratórium aktuálne využíva päť študentov doktorandského štúdia, niekoľko postdoktorandov a štyria výskumní a pedagogickí pracovníci.“
NANOLAB tak významne prispeje k tomu, aby bol naplnený dopyt českých firiem po vysoko špecializovaných odborníkoch, ktorí budú navrhovať polovodiče, vrátane mikročipov, ktorých nedostatok významne ovplyvňuje svetové trhy. Firmy v oblasti výroby polovodičov nepotrebujú len technológov, ale aj dizajnérov, ktorých znalosti a kompetencie práve nové laboratórium na katedre mikroelektroniky rozvíja. Absolventi budú veľmi žiadaní zo strany malých i veľkých firiem zaoberajúcich sa výrobou mikročipov, optických komponentov a elektronických súčiastok.
Jednou zo študentiek, ktorá v NANOLABe realizuje svoj projekt, je Bc. Karolína Veselá. V rámci svojej bakalárskej práce sa podieľala na sprevádzkovaní technológie depozície tenkých vrstiev. Ako vysvetlila študentka 1. ročníka magisterského štúdia programu Elektronika a komunikácia: „Zariadenie na depozíciu atomárnych vrstiev (ALD – Atomic Layer Deposition) dokáže vďaka postupným chemickým reakciám v reaktore nechať narásť na vzorku novú vrstvu materiálu, a to dokonca v rade jednotlivých molekúl. Niekoľko testovacích rastov tenkých oxidových vrstiev prebehlo úspešne.“ Karolína Veselá má v pláne sa technológiou zaoberať aj v rámci svojej diplomovej a výhľadovo aj doktorskej práce, najnovšie už v kooperácii s Fyzikálnym ústavom AV ČR, kde majú podobnú technológiu MBE.
Kde všade prispeje NANOLAB k novému poznaniu: skúmaniu nádorových buniek, solárne články či kozmický výskum
Spektrum odborov, ku ktorých skúmaniu NANOLAB prispeje, je však oveľa širšie ako len oblasť čipov. Ako načrtol prof. Pavel Hazdra, vedúci katedry mikroelektroniky FEL ČVUT, potenciál nadväzujúceho interdisciplinárneho výskumu a šírku aplikácií, na ktorých vývoji sa budú môcť výskumníci z jeho katedry vďaka NANOLABu podieľať: „NANOLAB zvýši naše poznanie o nových technológiách a výzvach, ktoré má naša spoločnosť pred sebou. Pripravujeme spoluprácu na vývoji antireflexných vrstiev pre solárne články v spolupráci s laboratóriom, ktoré pôsobí v rámci našej fakulty. Pomôže nám to aj v projektoch s diamantovou elektronikou, ktorá vyniká vysokou odolnosťou. Ďalšou oblasťou uplatnenia sú kozmické technológie, v ktorých sa angažuje verejný aj súkromný sektor.“
Tím doc. Jana Vovsa už začal spoluprácu s National Taiwan University of Science and Technology (NTUST), ktorá vykonáva nedeštruktívne meranie biologických látok pomocou Ramanovej spektroskopie (Surface Enhanced Raman Spectroscopy). Ako predstavil doc. Voves už prebiehajúci výskum s taiwanskou univerzitou: „Táto technológia má schopnosť zosilniť signál s pomocou úpravy povrchu a my v rámci projektu s pomocou technológie ALD vytvárame v NANOLABe dielektrické vrstvy, ktoré umožnia lepšiu detekciu biologických látok. Hoci stále ide o základný výskum, je tu už presah aj ku konkrétnej aplikácii v oblasti medicíny; s pomocou tejto spektroskopie je totiž možné detekovať aj nádorové bunky.“
NANOLAB ako vyústenie dlhodobej tradície vo výskume mikroelektroniky na FEL ČVUT
NANOLAB je vybavený unikátnymi technológiami z oblasti bezmaskovej optickej litografie, depozície atomárnych vrstiev (ALD) a hlbokého leptania reaktívnou plazmou, ktoré tvoria ucelený systém umiestnený v priestoroch s vysokou čistotou. Ako uviedol prof. Pavol Hazdra: „Niektoré z prístrojov doteraz v ČR neboli, napríklad najnovší model optického litografu ML3 s priamym zápisom. Technológia ALD v našom laboratóriu má výhodu veľmi šetrného vkladania vzoriek pomocou prechodovej komory (load-lock) umiestnenej v dusíkovej atmosfére a taktiež v monitorovaní rastu pomocou optickej elipsometrie umožňujúcej rast zastaviť pri dosiahnutí určitého počtu atomárnych monovrstiev.“ Práve na raste dielektrických vrstiev technológie ALD sa bakalári budú zoznamovať s prístrojmi, aby potom ďalej v magisterskom štúdiu mohli vytvárať vlastné štruktúry.
NANOLAB vznikol v nadväznosti na Laboratórium nanoelektroniky, vybavené za podpory projektov MŠ MT mikroskopom AFM, materiálovou tlačiarňou a charakterizačnými metódami v rokoch 2012 až 2015. Vďaka projektom Výskumná infraštruktúra pre doktorandské študijné programy na ČVUT FEL a Centrum pokročilých aplikovaných prírodných vied
Viac informácií:
V laboratoři za více než 40 milionů vychovávají nové experty pro vývoj a výrobu mikročipů
Inovace laboratoře bezpečnostní analýzy mikročipů
Zdroj: ČT24; https://aktualne.cvut.cz, zverejnené: 21. 1. 2022, autor: rpa
