Wspomnienia (el)

500 laboratoriów- 500 przygód

Utworzono: wtorek, 21 kwiecień 2009 Wiktor Niedzicki

Trudne jest życie proroka. Jesienią 1985 roku, po kilku emisjach programu „Laboratorium" usłyszałem, że ta „nowość" utrzyma się na antenie najwyżej 3 miesiące. Autorowi (mnie) brakowało doświadczenia telewizyjnego, nie było współpracowników, a środki techniczne były mocno ograniczone. Założenie, że program ma promować polskich naukowców i inżynierów nie dawało przecież nadziei na ciekawe materiały.Tymczasem minęły 24 lata i dziś przygotowuję już 500, jubileuszowe wydanie „Laboratorium". Promocja dokonań naszych uczonych stała się celem mojego życia.

Czytaj więcej...

Byłem pracownikiem ITME (1)

Utworzono: poniedziałek, 25 styczeń 2021 Anna Leszkowska

jank.3 1W roku 1994 przestałem pełnić funkcję Komendanta Instytutu Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej. Praktycznie już wcześniej zapadła decyzja o połączeniu instytutów IOE WAT (Instytutu Optoelektroniki) i IEK WAT (Instytutu Elektroniki Kwantowej). Rzeczywiście instytuty te miały może nie tożsamy, ale bardzo podobny zakres zainteresowań i istnienie ich w jednej uczelni należy uznać za dziwne.
Komendant WAT gen. prof. Edward Włodarczyk rozmawiał ze mną, że zamierza powierzyć mi kierowanie połączonymi instytutami. Miałem koncepcję organizacji takiego znacznie powiększonego organizmu i zakres tematyczny prac tam realizowanych, ale z ich ujawnieniem czekałem na oficjalny rozkaz organizacyjny. Wiedziałem, że komendant ma wpływowych przeciwników i jego koncepcje niekoniecznie muszą się zrealizować. Nie pomyliłem się.

Była jednak ważniejsza kwestia, która poważnie mnie niepokoiła. Przez przeszło rok starałem się uruchomić Badawczy Program Zamawiany (PBZ) dotyczący techniki laserowej.
Programy zamawiane zostały wprowadzone przez Komitet Badań Naukowych w 1993 roku. W założeniu miały dotyczyć kluczowych zagadnień dla rozwoju kraju i być realizowane na zamówienie naczelnych organów administracji państwowej. Ich realizację miały podejmować liczne konsorcja złożone z różnych placówek naukowych zarówno uczelni, jak i instytutów PAN i resortowych. Jak zwykle u nas bywało, założenia sobie, a życie sobie. Programy nazywały się „zamawiane” chociaż oczywiście nikt ich nie zamawiał. Taki nasz folklor. To, że PBZ dotyczyły szerszych tematycznie zagadnień i były wykonywane przez liczniejsze grono wykonawców pozostawało w mocy.

Do ustanowienia programu zamawianego należało przekonać odpowiedniego ministra. W Departamencie Uzbrojenia w Ministerstwie Przemysłu pracowali oficerowie, nasi wychowankowie. To ich przekonałem, że w technice laserowej dzieją się na świecie ciekawe zmiany, którymi w Polsce powinniśmy się zainteresować. Rzeczywiście nastąpił w tym czasie gwałtowny postęp w konstrukcji i zastosowaniach półprzewodnikowych diod laserowych. Powszechnie stosowane w wojsku lasery ciała stałego (Nd:YAG i inne) otrzymały nowe, znacznie sprawniejsze pompy w postaci tych laserów.

Wojskowe dalmierze i oświetlacze laserowe zyskują wtedy nowe możliwości. Program badawczy w tym zakresie był wtedy u nas jak najbardziej na czasie. Nasi wychowankowie poparli nas i program był bliski uruchomienia. Kilkuosobowe grono specjalistów, które nakreśliło zręby merytoryczne tego programu, zaproponowało mnie na jego kierownika. Mogłem nim być w WAT z pozycji komendanta instytutu (miał niezbędne upoważnienia reprezentowania go na zewnątrz), ale nie z pozycji szeregowego profesora. Znałem dobrze działanie naszej WAT-owskiej centralnej administracji, by wiedzieć, jakie niebezpieczeństwa mnie by czekały.

Wyjściem z tej sytuacji była zmiana osoby kierującej programem i automatyczne przekazanie go do innej instytucji realizującej. Nie było takiego chętnego, może z powodu tego, że poświęciłem najwięcej czasu i energii, by program uruchomić. Innym rozwiązaniem było przeniesienie realizacji programu do innej instytucji z zachowaniem przeze mnie funkcji jego kierownika. Uwolniony od obciążeń administracyjnych komendanta instytutu w WAT, taką możliwość brałem pod uwagę. Eliminując WAT i Politechnikę Warszawską jako instytucje odpowiedzialne za realizację projektu, faktycznie tylko jedna mogła być brana pod uwagę – ITME (Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych). Prawdę mówiąc, wybór ten byłby ze wszech miar uzasadniony. Nazwa programu, wielokrotnie modyfikowana, brzmiała: „Diody laserowe dużej mocy i lasery z ciałem stałym pompowane diodami laserowymi - opracowanie technologii wytwarzania materiałów i podzespołów oraz konstrukcji urządzeń laserowych”.

Dobre miejsce dla laserów

Jak widać, zasadniczy ciężar merytoryczny programu dotyczył opracowań w zakresie technologii diod laserowych, materiałów i podzespołów ukierunkowanych na wykorzystanie ich w laserach ciała stałego. ITME dobrze spełniało wymogi merytoryczne: dysponowało piecami do hodowli kryształów metodą Czochralskiego i miało doświadczenia w produkcji granatów itrowo-aluminiowych (YAG) domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich, np. neodymem (p. SN nr 2/20 - Maser i laser (1) ). Dysponowało też reaktorami MOCVD do epitaksji struktur półprzewodnikowych na diody laserowe i detektory fotonowe, wieżami do wyciągania włókien optycznych, a nawet syntezowało szkła o określonym składzie i odpowiednich parametrach. Było również nieźle wyposażone w aparaturę pomiarową. Istniejące braki można było uzupełnić ze środków przeznaczonych na realizację programu. Co ważniejsze, w ITME istniały zespoły doświadczonych technologów i można było z marszu rozpoczynać niektóre prace.

Prawdę mówiąc, ITME bardziej nadawało się na głównego realizatora tego programu niż Instytut Optoelektroniki WAT. IOE WAT specjalizował się jedynie w opracowaniach laserów ciała stałego i w żadnym razie technologiami materiałowymi nie dysponował. Oczywiście swój udział w opracowaniu laserów i ocenie wytwarzanych materiałów i podzespołów WAT zawsze miałby zagwarantowany.
Rozmowa z dyrektorem ITME dr. Zygmuntem Łuczyńskim wypadła korzystnie. Odniosłem wrażenie, że moja propozycja została przyjęta przez niego bardzo przychylnie, a podjęcie się roli koordynatora za korzystne dla Instytutu i (jak mnie przekonywał) także dla tematyki projektu. Jeżeli chodzi o kierowanie programem, miałem zagwarantowany decydujący głos (był to głos nie tyle mój, co zespołu koordynacyjnego) w sprawach merytorycznych, a dyrektor w sprawach formalnych. Sprawy administracyjne załatwiane były przez specjalnie wyznaczoną osobę, podległą mi w zagadnieniach dotyczących projektu. Warunki idealne. Co ważniejsze, były dotrzymane przez cały czas trwania nie tylko pierwszego, ale dwóch realizowanych w ITME programów, których byłem kierownikiem.

Realizując programy badawcze w ITME, zapoznałem się bliżej ze specyfiką tych instytucji badawczych. Wkrótce z powodu bliskiej współpracy pomiędzy ITME a INOS (Instytutem Optyki Stosowanej) wszedłem do Rady Naukowej tego instytutu i zostałem jej przewodniczącym. Funkcję tę piastowałem przez długie lata, praktycznie do likwidacji INOS tzn. włączenia go Instytutu Tele- i Radiotechnicznego, a obydwu do Sieci Badawczej Łukasiewicz. Połączenie było nieco dziwne. Merytorycznie instytuty te zajmowały się odległymi zagadnieniami. Łączyła je chyba tylko lokalizacja po prawej stronie Wisły – na Pradze.

Dziwne losy JBR-ów

Wspominam o tym dlatego, że miałem prawie dwudziestoletnią możliwość obserwacji przedziwnych losów tych instytucji. Chyba nie ma w Polsce tak niechcianych, śmiało można nawet powiedzieć zwalczanych „tworów”, jakimi były instytuty badawcze. Dlaczego tak było, a właściwie nadal jest? To dłuższa historia, sięgająca czasów ich powstania i związków z przemysłem. Istnieją dwa obszerne opracowania dokumentujące to zagadnienie: Stanisława Łobejki (Stan i tendencje rozwojowe sektora jednostek badawczo-rozwojowych w Polsce, Warszawa, 2008) oraz dr. Marka Daszkiewicza (Jednostki badawczo-rozwojowe jako źródło innowacyjności w gospodarce i pomoc dla małych i średnich przedsiębiorstw, Warszawa, 2008). Obydwie publikacje powstały w związku z wprowadzaniem strategii lizbońskiej, mającej zdynamizować rozwój europejskiej gospodarki w oparciu o wiedzę i uczynienie jej bardziej innowacyjnej, konkurencyjnej w stosunku do amerykańskiej.

W czasie publikacji tych opracowań w Polsce istniało przeszło sto JBR-ów (jednostek badawczo-rozwojowych) zatrudniających około dwudziestu kilku tysięcy pracowników. To znaczny potencjał, który można było skutecznie wykorzystać w powiększeniu innowacyjności naszej, opartej o wiedzę, gospodarce. Czy tak się stało?
Sięgając do historii, instytucje te powstawały jako zaplecze badawczo-rozwojowe dla tworzonego w PRL przemysłu. Niezależnie od pierwotnych nazw: biura konstrukcyjne, laboratoria lub ośrodki badawczo-rozwojowe, w końcu przyjęły nazwę instytutów badawczych. Zapewniało to im samodzielność i możliwość finansowania z centralnie przyznawanych środków na naukę. Te niestety były niewielkie w stosunku do innych krajów (ok. 0,3 % PKB na całą naukę), co nie tworzyło w szczególności instytutom badawczym komfortowych warunków bytu.

ITME – nadzieja polskiej elektroniki

Podobny cel towarzyszył powstaniu ITME, chociaż w tym przypadku istniała pewna specyfika. Instytut powstał w roku 1978, równocześnie z Centrum Naukowo-Produkcyjnym Materiałów Elektronicznych (CNPME, obecnie CEMAT 70), których celem miała być produkcja wysokiej czystości materiałów dla potrzeb półprzewodnikowej elektroniki oraz produkcja syntetycznych kamieni szlachetnych. Syntetyczne kamienie szlachetne to rubiny i granaty itrowo-aluminiowe (YAG) domieszkowane jonami metali ziem rzadkich dla potrzeb techniki laserowej (szczególnie w zastosowaniach militarnych) oraz syntetyczne diamenty wykorzystywane do obróbki wszelkiego rodzaju twardych materiałów (kryształów, kwarcu itp.). Identyczny obszar zainteresowań przewidziany był dla Instytutu, tylko w sferze badawczej.

Zakres przewidywanych dla centrum i instytutu prac świadczy o tym, iż zdawano sobie sprawę ze znaczenia nowych trendów rozwoju elektroniki dla potrzeb techniki i gospodarki. Niektórzy z pracowników biorących udział w nich przekonywali mnie, że istniała w tym zakresie ścisła współpraca pomiędzy Polską a Związkiem Radzieckim. Należy pamiętać, że był to okres, gdy pierwszym sekretarzem PZPR był Edward Gierek. Otrzymał nie tylko znaczne pożyczki w dolarach, ale także pewne ułatwienia w zakupie za nie nowoczesnych urządzeń technologicznych. Bez takich zakupów realizacja zamierzeń zarówno centrum, jak i instytutu byłaby niemożliwa.

Czy Polska ułatwiała transfer uradzeń technologicznych będących na listach objętych embargiem COCOM (Coordinating Committee for Multilateral Export) do ZSRR? Nie wiem. Zdaniem moich rozmówców, było to możliwe, gdyż łatwiej było obejść zakaz eksportu do Polski urządzeń tzw. podwójnego przeznaczenia, a więc takich, które mogły być wykorzystywane także w przemyśle zbrojeniowym. Embargo w przypadku ZSRR było raczej ściślej przestrzegane.

Późniejszy dyrektor instytutu dr Z. Łuczyński (został dyrektorem w 1994 r.) wspominał, że w 1996 roku, w trakcie zwiedzania lwowskiego instytutu badawczego KARAT, spotkał tam urządzenia francuskiej firmy LPA do monokrystalizacji związków półprzewodnikowych grupy III/V (arsenku galu i fosforku indu) oraz ciekłej epitaksji materiałów tlenkowych domieszkowanych pierwiastkami ziem rzadkich, wykorzystywanych do wytwarzania materiałów niezbędnych do produkcji mikrolaserów ciała stałego. Identyczne urządzenia zakupiono również dla ITME. Drugie urządzenie (do ciekłej epitaksji) instytut gdzieś odprzedał. Mówiono, że do Chin. W takim razie prawdą było, że kupowano je nie tylko na własny użytek. Trzeba wiedzieć, że instytut badawczy KARAT wchodził w skład grupy przedsiębiorstw wytwarzających przede wszystkim sprzęt wojskowy oparty na szybkiej elektronice i optoelektronice, w tym rakietowy (systemy śledzenia i naprowadzania) i kosmiczny. Dr Z. Łuczyński jest przekonany, że inwestycje czynione w ITME i w KARAT miały wspólny zamysł, a Polska czynnie uczestniczyła we wspólnej ich realizacji.

Początki z rozmachem

Pierwszym dyrektorem centrum i jednocześnie instytutu został prof. Bolesław Jakowlew. To bardzo interesująca, nietuzinkowa postać. Był synem osiadłego przed wojną w Polsce oficera carskiej armii. Pomimo takiego pochodzenia studia ukończył w Związku Radzieckim, w mieście Gorki.
Inwestycje organizowane przez B. Jakowlewa realizowane były z rozmachem. Nawet materiały budowlane (oprócz kilku hal wybudowano osiemnastopiętrowy wieżowiec przeznaczony dla dyrekcji i administracji centrum i instytutu) pochodziły z reguły z dolarowego importu. Jeżeli chodzi o urządzenia technologiczne i pomiarowe, kupowano je u czołowych światowych producentów w tej dziedzinie: firm niemieckich, brytyjskich, francuskich i japońskich (np. Leybold, Malvern, Peter Wolters, Meyer Burger, LPA, Ulvac).

W przypadku, gdy były to urządzenia objęte embargiem, sięgano do pośredników z Wiednia, a transakcje w imieniu Banku Handlowego Oddział w Luksemburgu (przez niego realizowano zakupy) często negocjowali panowie na co dzień ubrani w zielone mundury. Ważnym elementem całego przedsięwzięcia była kadra. W pobliżu Centrum, przy ul. Kwitnącej, wybudowano dwa dziesięciopiętrowe bloki mieszkalne. Stanowiły one magnes przyciągający najlepszych specjalistów z całej Polski do pracy w centrum i instytucie.
Należy podkreślić, że działo się to w latach 80., gdy Polska znajdowała się w głębokim kryzysie. Wszystkiego brakowało, ale na przemysł elektroniczny pieniądze były.

W 1982 roku prof. B. Jakowlew został wiceministrem nauki i odszedł z Centrum. Jego miejsce, zarówno jako dyrektora centrum jak i instytutu, zajął dr Mieczysław Frącki. Dr M. Frącki ukończył Wydział Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego i niewątpliwie był człowiekiem merytorycznie przygotowanym do pełnienia tej funkcji. Niezależnie od tego był zaangażowanym działaczem politycznym, aktywnym członkiem PZPR i posłem na Sejm.

Dr M. Frącki, równie jak jego poprzednik, z rozmachem kontynuował rozpoczęte inwestycje. Kompletował także załogę zakładu i instytutu. To wtedy przyjęty został do pracy w instytucie jeden z następnych dyrektorów ITME – dr Zygmunt Łuczyński. Nie byłoby w tym nic dziwnego, gdyby nie fakt, że Z. Łuczyński był działaczem Solidarności, w stanie wojennym był internowany, a w maju 1983 został usunięty z Instytutu Badań Jądrowych z wilczym biletem. Dr. Frąckiemu mało przeszkadzała jego działalność polityczna. W październiku tego samego roku przyjął go do pracy w Instytucie. Nie dotyczyło to tylko dr. Z. Łuczyńskiego. Kilku innych pracowników Instytutu miało podobne życiorysy.
Inwestycja była w sferze szczególnego zainteresowania władz, o czym świadczyło i jej nieprzerwane finansowanie, i wyjazdowe posiedzenie rządu gen. Jaruzelskiego poświęcone elektronizacji kraju w październiku 1984. W 1986 cały kompleks odwiedził też premier ZSRR Nikołaj Ryżkow.

Pierwsze problemy

Zbliżał się czas rozruchu podstawowych urządzeń technologicznych. Niestety wystąpiły wtedy nieprzewidziane problemy techniczne. Dr M. Frącki nie docenił roli infrastruktury. Stało się tak może z racji oszczędności, bądź nadmiernie zaufał polskim produktom. Zakupione za duże pieniądze urządzenia technologiczne wymagały odpowiednich parametrów zasilania i chłodzenia.

W warunkach centrum i instytutu bliskość Huty Warszawa powodowała często nadmierne spadki napięcia w sieci, a nawet jej awaryjne wyłączenia. Do tego dochodziły wymagania odnośnie czystości gazów technicznych i klimatyzacji. Jeżeli ich parametry odbiegały od przewidzianych przez producenta, zakupione urządzenia automatycznie się wyłączały, albo - co gorsze - ulegały awarii.

Zasadniczym problemem była klimatyzacja pomieszczeń. Technologia prowadzonych procesów wytwarzania materiałów dla półprzewodnikowej elektroniki i optoelektroniki wymagała niespotykanej w innych technologiach czystości powietrza. Podobnie temperatura i wilgotność powietrza musiały być utrzymywane w ściśle określonych granicach. Bez spełnienia tych warunków wszystkie wytworzone materiały nie nadawały się do użytku. Musiały być po prostu złomowane, wyrzucane na śmietnik.

Z tak wysokimi wymaganiami nasz przemysł elektroniczny nigdy dotąd się nie spotkał. Problemy właściwej infrastruktury nie tylko nie zostały w porę dostrzeżone, ale chyba zostały zlekceważone. Systemy automatycznego sterowania urządzeniami technologicznymi opracowane i wykonane przez Mera – Pnefel - Zakład Elementów Automatyki z Falenicy nie spełniły swego zadania. Nie pomogły żadne ich regulacje i poprawki. Zacząć należało od początku. Rzeczywiście dopiero kilka lat później dodatkowe zakupy nowoczesnych klimatyzatorów, dużej mocy urządzeń podtrzymujących zasilanie (UPS-ów) i zmiana całej organizacji infrastruktury obsługującej urządzenia technologiczne zapewniły ich właściwą pracę.

Zmiana właściciela

W sierpniu 1987 dr M. Frącki został odwołany, a zmiany organizacyjne dotyczące JBR spowodowały wyłączenie Instytutu z Centrum. Już jako jednostka samodzielna Instytut wszedł pod nadzór Ministerstwa Przemysłu. Nowym jego dyrektorem został prof. Wiesław Marciniak. Znałem go osobiście, był bowiem wcześniej oficerem, pracownikiem WAT, wybitnym specjalistą z zakresu półprzewodnikowych układów elektronicznych. W WAT raczej nie spotykał się z technologią półprzewodnikową, ale fizyka tych urządzeń była mu na pewno doskonale znana.

Prof. W. Marciniak odszedł z WAT w sposób wymuszony. Należał do tej odważniejszej części WAT-owskiej społeczności, która w sposób jawny dała wyraz swej dezaprobaty dla włączenia wojska do spacyfikowania ruchu Solidarności, tzn. wprowadzenia stanu wojennego. Nie znam wszystkich szczegółów tej sprawy, lecz skończyła się ona odejściem prof. W. Marciniaka z WAT i z wojska. Studia ukończył na Politechnice Kijowskiej. Nie wiem, na ile ten fakt brany był pod uwagę przy zwalnianiu go ze służby wojskowej i WAT. Może wcale mu nie pomagał.

Niektórzy są zdania, że mógł natomiast zaważyć przy powoływaniu go na stanowiska dyrektora ITME. Rzeczywiście, nie tylko był przygotowany merytorycznie, ale znał doskonale język rosyjski i w pewnym sensie stosunki tam panujące. Mógł, jeżeli zachodziła taka potrzeba, podjąć natychmiast współpracę ze stosownymi instytucjami zza wschodniej granicy. Przypuszcza się, że tak mogło być, chociaż osobiście takiej wiedzy nie mam i znając go, niezbyt w to wierzę. Trwał jednak wtedy wyścig zbrojeń i ZSRR potrzebował dostępu do nowoczesnych technologii, zwłaszcza w obszarze elektroniki i optoelektroniki.

Zasługą prof. Wiesława Marciniaka, ale też Przewodniczącego KBN (KBN pełnił wówczas rolę ministerstwa nauki) prof. Witolda Karczewskiego było zapewnienie poprawnego funkcjonowania nowoczesnych urządzeń zakupionych za ciężkie pieniądze. Dzięki dotacjom KBN Instytut uzyskał środki na gruntowną modernizację infrastruktury energetycznej, cieplnej i klimatycznej. Proces ten był kontynuowany przez wiele lat, także po odejściu prof. W. Marciniaka z funkcji dyrektora w 1994.

Prof. Marciniak zrezygnował z funkcji dyrektora w proteście na pominięcie ITME jako współwykonawcy chyba pierwszego w kraju PBZ dotyczącego niskowymiarowych przyrządów półprzewodnikowych dla elektroniki. Jedynie Instytut dysponował już wtedy potrzebną do jego realizacji aparaturą technologiczną, a także kompetencjami. Był to krok zupełnie niezrozumiały, biorąc pod uwagę, że Instytut, zakładając swój udział w projekcie, zakupił niezbędne do jego realizacji bardzo kosztowne urządzenie technologiczne do epitaksji MOCVD związków półprzewodnikowych. Zakupu w wysokości 1 mln niemieckich marek dokonał na kredyt.

Pominięcie Instytutu jako wykonawcy PBZ oznaczało, że zamiast przychodów związanych z realizacją projektu, Instytut będzie przez najbliższe lata spłacał kredyt na zakup niepotrzebnego w tym momencie urządzenia. Nie należy się dziwić, że w takiej sytuacji prof. Marciniak po siedmiu latach kierowania Instytutem złożył rezygnację.

Być może, że tak trudna sytuacja finansowa Instytutu spowodowała, że na stanowisko dyrektora nie zgłosił się żaden kandydat. Za namową prof. Marciniaka, zgodził się kandydować dr Zygmunt Łuczyński (był jedynym kandydatem) - pracownik Instytutu z dziesięcioletnim już stażem i konkurs wygrał.
Nowo wybranemu dyrektorowi udało się zdobyć dowody i przekonać przewodniczącego KBN, że prezentowane w PBZ pierwsze wyniki powstały wskutek indywidualnych podzleceń dla pracowników instytutu, którzy wykonywali je na zainstalowanej tam aparaturze technologicznej. Tę skandaliczną sytuację wyjaśniała powołana przez prof. Karczewskiego specjalna komisja kierowana przez znanego specjalistę z zakresu inżynierii materiałowej z PW, późniejszego prezesa Fundacji na rzecz Nauki Polskiej prof. Macieja Grabskiego. Zalecenia komisji i decyzja przewodniczącego KBN były jednoznaczne. Przywracały ITME w skład wykonawców PBZ, uznając jego autorstwo wyników już zgłoszonych jako wykonanych w ramach projektu. Był to spektakularny sukces nowego dyrektora. Prof. W. Marciniak pozostał z wieloma pracownikami, w tym z nowym dyrektorem, w dalszym ciągu w przyjaznych stosunkach. Wielokrotnie widywałem go w trakcie mojej w ITME pracy. O ile pamiętam, przez cały czas lat pełnił on funkcję doradcy dyrektora.
Zdzisław Jankiewicz

Jest to pierwsza część wspomnień prof. Zdzisława Jankiewicza związanych z pracą Autora w ITME, obserwatora przez ostatnich ponad 20 lat wzrostu pozycji naukowej znaczącego dla polskiej nauki i gospodarki instytutu oraz jego niszczenia przez organ założycielski. Kolejne odcinki zamieścimy w następnych numerach SN.

Śródtytuły i wyróżnienia pochodzą od Redakcji.

Całość wspomnień poświęconych ITME można czytać na blogu Autora – https://zdzislawjankiewicz.pl/bylem-pracownikiem-instytutu-technologii-materialow-elektronicznych/

 

 

Byłem pracownikiem ITME (2)

Utworzono: niedziela, 21 luty 2021 Anna Leszkowska


Inwestycje w nowoczesność

jank.3 1W końcu lat 60. w USA opracowano technologię MOVPE (Metalorganic Vapour Phase Epitaxy) i MBE (Molecular Beam Epitaxy). Technologie te polegały na kontrolowanym osadzaniu atomów poszczególnych pierwiastków uwalnianych w wyniku pirolizy w fazie gazowej związków metaloorganicznych lub oddziaływania wiązki molekularnej. W rezultacie powstawały ultra cienkie (rzędu kilku, kilkunastu nanometrów) warstwy materiałów półprzewodnikowych.
Zaprojektowana architektura warstwowa licząca od kilku do kilkuset warstw umożliwiała uzyskanie struktur przyrządów półprzewodnikowych, takich jak: diody elektroluminescencyjne, diody laserowe, ogniwa słoneczne, detektory światła oraz przyrządy elektroniczne.
Technologie te szczególnie w zakresie optoelektroniki doprowadziły do rewelacyjnych rezultatów. Zawdzięczamy im obecny stan optoelektroniki półprzewodnikowej, w tym diod laserowych o sprawności rzędu 50%. Urządzenia realizujące wspomniane technologie stały się wtedy dostępne na rynku (COCOM został formalnie rozwiązany w 1995).

Instytut zdecydował się na zakup urządzeń MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) przydatnych zarówno w pracach badawczych, jak i przy małoseryjnej produkcji. W ciągu kilku kolejnych lat zakupione zostały dwa urządzenia do epitaksji związków AIIIBV (gdzie A oznacza Ga lub In, zaś B - As lub P), urządzenie do epitaksji azotków (GaN), węglika krzemu (SiC) i grafenu (Black Magic).
W sumie Instytut zakupił 5 urządzeń MOCVD. Koszt ich zakupu wyniósł nie mniej niż 5 mln euro, a koszt instalacji nie mniej niż 2 mln zł. Dodatkowo, ze środków Agencji Rozwoju Przemysłu (ARP), w ramach współpracy ze spółką Nanocarbon zakupiono za 3,5 mln euro urządzenie zdolne do przemysłowej produkcji warstw SiC na podłożach kryształów SiC i warstw grafenu na podłożach SiC.

W roku 2007 Instytut uzyskał 36-milionową dotację inwestycyjną na budowę Centrum Grafenu i Innowacyjnych Technologii. Etap I. W ramach inwestycji wybudowaliśmy dwukondygnacyjne laboratorium o powierzchni ok. 250 m2. Etap I projektu miał przede wszystkim służyć pomiarom i charakteryzacji struktur grafenowych już wytwarzanych w Instytucie. Koszt całej inwestycji, włączając środki własne instytutu, wyniósł ok. 42 mln zł.

W rezultacie w ITME powstało największe w Polsce i jedno z większych w Europie laboratorium epitaksji z fazy gazowej związków półprzewodnikowych. W laboratorium tym zrealizowano wiele największych projektów badawczych finansowanych przez Ministerstwo Nauki, Ministerstwo Gospodarki i Rząd RP. Projekty dotyczyły laserów półprzewodnikowych dużej mocy przeznaczonych do pobudzania laserów na ciele stałym, diody SiC dla elektroniki dużej mocy ( trzy projekty zamawiane), detektory UV ślepe na światło widzialne (Program Strategiczny Niebieska Optoelektronika).

Wykonywanie struktur o submikronowych i nanometrycznych rozmiarach w płaszczyźnie płytki półprzewodnikowej można uzyskać, stosując metodę rentgenolitografii, fotografii projekcyjnej w głębokim ultrafiolecie lub elektronolitografii. Instytut zdecydował się na wybór elektronolitografii oferującej proces pierwotnej generacji wzorów o rozdzielczości sięgającej kilku nanometrów i podobnie wysokie dokładności.
W 2011 r. Instytut uzyskał dotację w wysokości 36 754 000 zł z Unii Europejskiej (całkowita wartość projektu wyniosła 43 240 000 zł) na sfinansowanie Centrum Mikro i Nanotechnologii - MINOS, które umożliwiłoby tą metodą generację wzorów o złożonej geometrii i rozdzielczości sięgającej poniżej 50 nm.
O wyborze elektronolitografii zadecydowało także wcześniejsze posiadanie w Instytucie urządzenia tego typu starszej generacji. Istniało także laboratorium z kompetentną załogą kierowaną przez dr. Andrzeja Kowalika, specjalistę z wieloletnim doświadczeniem.

Inną możliwością zastosowania tego urządzenia było wytwarzanie precyzyjnych struktur optycznych (optyka dyfrakcyjna) na podłożach kwarcowych dla techniki laserowej i optyki wykorzystywanej w przemyśle kosmicznym. Urządzenie kosztowało 8 mln euro. Instalacja urządzenia kosztowała 5,5 mln zł. Tyle kosztowało dostosowanie istniejącego od końca lat 80. i wydawałoby się, że jeszcze w miarę nowoczesnego laboratorium. Projekt zakończono z sukcesem w czerwcu 2013 r.

Źródła finansowania

Z czynionych inwestycji wynika, że Instytut musiał dysponować znacznymi środkami finansowymi. Nie brały się one znikąd i wymagały stosownych zabiegów kierownictwa Instytutu. Ograniczając się do czasu mojej współpracy z ITME, jego budżet zamykał się kwotą 30 – 40 mln zł. i pochodził z następujących źródeł finansowania: dotacja statutowa, projekty badawcze, w tym indywidualne; samodzielna działalność gospodarcza polegająca na wytwarzaniu trudno dostępnych na rynku materiałów lub podzespołów. Ich odbiorcami były głównie ośrodki badawcze nie tylko w Polsce, ale także na całym świecie; wynajem lub sprzedaż pomieszczeń, budynków lub terenu.

Jeżeli chodzi o przychody z tytułu najmu, to jakoś nie słyszałem o tym zbyt wiele w trakcie mojej pracy w Instytucie. Dla porządku trzeba jednak nadmienić, że był on właścicielem pomieszczeń w dawnej siedzibie instytutu przy ul. Konstruktorskiej, które wynajmował. Przychód z tego tytułu w 2013 wyniósł ok. 1,95 mln zł. Pieniądze te szły jednak prawie w całości na utrzymanie budynku i jego bieżące naprawy, dlatego w instytutowym bilansie przychód z wynajmu (rzędu kilkuset tysięcy złotych) nie był widoczny.

Nie wszędzie tak jednak było. Nasi (mam na myśli WAT) sąsiedzi, Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy (IFPiLM), dzięki przezorności i zapobiegliwości jego pierwszego dyrektora prof. Sylwestra Kaliskiego stał się właścicielem terenu o znacznej powierzchni. Powinienem dodać, że była to nie tyle zaradność dyrektora IFPiLM, co nieporadność Komendy WAT. Tereny te kiedyś w całości należały do wojska (były pod zarządem WAT) i przynajmniej częściowo mogły być w 1992 r. wraz z powrotem oficerów z IFPiLM do WAT, odzyskane. Nie zostały. Były za to sprzedawane deweloperom i zabudowywane między innymi apartamentowcami. Zdobyte w ten sposób niemałe środki instytut przejadał. Na ul. Wólczyńskiej, gdzie mieścił się ITME, proceder odpłatnego wynajmowania pomieszczeń również miał miejsce. Była to domena kierownictwa CEMAT-u.

Elektroniczny szok lat 90.

Przez cały czas pracy w ITME byłem świadkiem wielostronnych działań, by Instytut w miarę możliwości spełniał wyznaczoną mu rolę zaplecza naukowo-badawczego przemysłu elektronicznego. Nazywano to samodzielną działalnością gospodarczą Instytutu.
W czasie przemian ustrojowych na początku lat 90. przestał niestety istnieć w Polsce przemysł elektroniczny. Upadł nie tylko CEMAT, ale także szereg innych zakładów, z którymi do tej pory Instytut współpracował (TEWA, Unimor, Zakłady im. Kasprzaka, Biazet, Omig, WZT, Diora i wiele innych). Jedynym sposobem zachowania Instytutu było otwarcie się na świat.
Wobec powszechnego zamykania państwowych zakładów przemysłowych mógł to robić w dwojaki sposób:
• Wspomagać powstawanie mniejszych firm organizujących się na nowych, dopuszczanych prawem zasadach.
• Przejmować małoseryjną produkcję trudno dostępnych materiałów lub elementów będących w zasięgu Instytutu i jednocześnie potrzebnych na rynku, szczególnie w Polsce, ale nie tylko. Odbiorcami produktów Instytutu bywały nieraz ośrodki badawcze (uniwersytety) z odległych zakątków świata.
Obydwie formy współpracy instytutu z przemysłem były praktykowane.

Przybliżmy tę mało eksponowaną, prorynkową działalność Instytutu.
Intrygowała mnie, istniejąca jakby praktycznie bezpośrednio na terenie Instytutu, firma nazywana w skrócie Siliconem. Produkowała i sprzedawała krystaliczny krzem wytwarzany metodą Czochralskiego. Powstanie firmy sięgało końcowego okresu, gdy dyrektorem Instytutu był prof. Wiesław Marciniak. Przedsiębiorstwo państwowe CEMAT, a właściwie jego część produkcyjna - przekształcona w roku 1991 w jednoosobową spółkę Skarbu Państwa CEMAT 70 SA - chyliło się ku upadkowi. Znikały jej rynki zbytu (upadały inne fabryki przemysłu elektronicznego), a ponadto było chyba dość nieudolnie, jak mnie przekonywano, zarządzane. Kolejno zamykane były poszczególne jego wydziały, przez co dla pozostałych (w tym dla ITME) rosły infrastrukturalne koszty stałe, pogarszając trudną już sytuację ogólną.

W 1993 w CEMAT likwidacji uległ wydział produkcji krzemu. Można rzec, że dla instytutu to było wysoce niekorzystne. W ITME od chwili jego powstania tematyka technologii wytwarzania krzemu stanowiła bardzo ważny, a początkowo najważniejszy obszar działalności. Do tej pory krzem stanowi podstawowy materiał półprzewodnikowy wykorzystywany w elektronice. Większość przyrządów półprzewodnikowych zarówno dyskretnych (diody, tranzystory, detektory), jak również układy scalone i pamięci wytwarzanych jest na krzemie. W Polsce prace badawcze w tej dziedzinie prowadził jedynie ITME. Obecność Polski w zajmowaniu się tą tematyką miała znaczenie symboliczne – twórcą technologii wytwarzania monokrystalicznego krzemu był Polak, profesor Politechniki Warszawskiej zmarły w 1953 r. Jan Czochralski.

W Instytucie badaniami nad technologią wytwarzania krzemu zajmowały się dwa zakłady naukowe:
Zakład Technologii Krzemu pracujący nad wytwarzaniem monokryształów krzemu dysponował dwoma urządzeniami do krystalizacji (jedno firmy Leybold, drugie wyposażone w potężny elektromagnes firmy Mistsubishi);
Zakład Epitaksji Krzemu dysponujący jednym amerykańskim urządzeniu GEMINI.

Zakłady te przez cały czas istnienia instytutu, gdy tylko była taka potrzeba, wykonywały prace badawcze na rzecz istniejących w kraju wytwórców krzemu (płytek krzemowych), lub w ramach współpracy zagranicznej. Warto przy tej okazji wspomnieć, że w stosowanych w CERN krzemowych detektorach ciężkich jonów wykorzystano wyniki badań przeprowadzonych na ich zlecenia w ITME.
Prowadzona była w nich także wspominana już wcześniej małoseryjna produkcja. Krótka seria płytek krzemowych o nietypowej orientacji krystalograficzej, geometrii, lub rodzaju domieszkowania osiągała ceny wielokrotnie przewyższające dostępne na światowym rynku wyroby standardowe. Permanentnie z tytułu takiej produkcji Instytut uzyskiwał kilkaset tys. USD rocznie.

Ratowanie sytuacji

Po likwidacji wydziału produkcji krzemu w CEMAT, do zupełnego zaniechania tak ważnej w kraju produkcji Instytut nie chciał dopuścić. Wydział miał liczną i kompetentną załogę. Powstał projekt powołania spółki akcyjnej typu akcjonariat pracowniczy, która byłaby w stanie reaktywować w nowych warunkach produkcję krzemu. Prof. W. Marciniak powołał spółkę, w której ok. 40 byłych pracowników CEMAT-u „kupiło” sobie miejsca pracy, obejmując 51% jej akcji. Pozostałe akcje rozdzielono pomiędzy ITME i CEMAT. Powstała spółka nazwana została CEMAT – SILICON SA. Prezesem został pracownik Instytutu, wybitny technolog w dziedzinie technologii krzemu, dr Andrzej Bukowski, a jego zastępcą zdolny organizator inż. Jacek Bogucki.

O powołaniu spółki zadecydowały dwa czynniki.

Jeden dość oczywisty z punktu widzenia gospodarczego. Jak wiadomo, Instytut powstał w celu prowadzenia prac badawczo-rozwojowych w dziedzinie technologii materiałów dla nowoczesnego przemysłu elektronicznego. W sytuacji, gdy przemysł ten zanikał, dalsze istnienie Instytutu stawało się problematyczne. Instytut, wspomagając powstanie spółki, częściowo wypełniał tę lukę.
Drugi dotyczy wspomnianych już wcześniej względów oszczędnościowych. Instytut, funkcjonując na wspólnym terenie, związany był z resztą przedsiębiorstwa chociażby wspólną siecią energetyczną i innymi instalacjami. Po upadku wydziałów produkcyjnych bardzo wysokie koszty utrzymania infrastruktury musiałby ponosić samodzielnie. Ogrzewanie, zasilanie energią elektryczną, produkcja wody chłodzącej i demineralizowanej itp. kosztowało. Chociaż instalacje te należało przebudować, to taka przebudowa wymagała czasu i niestety poniesienia olbrzymich nakładów. Doraźnie łatwiej było wspomóc się partnerem, który działając na sąsiednim terenie, ponosiłby część tych kosztów.

Spółka wynajęła od CEMAT-u hale produkcyjne wraz z urządzeniami produkcyjnymi. Należy przypomnieć, że nowoczesne urządzenia technologiczne zostały zakupione w czołowych światowych firmach w końcu lat 80. na mocy uchwały rządu „o elektronizacji kraju”. Zakupione wcześniej materiały do produkcji i obróbki (cięcia i polerowania płytek) CEMAT wniósł do spółki w formie aportu. Oszczędzał w ten sposób na kupnie akcji.

Początkowo Instytut utrzymywał nad spółką „parasol ochronny”. Na rozruch przedsięwzięcia pożyczył spółce dość znaczną kwotę pieniędzy, potem zagwarantował wzięcie z banku kredytu obrotowego. Oczywiście Instytut ponosił pewne ryzyko. Prawnie była taka możliwość na początku lat 90., gdy nie było jeszcze restrykcyjnych przepisów dotyczących finansów publicznych. Na szczęście wszystko zakończyło się dobrze. Spółka prosperowała nieźle. Spłaciła Instytutowi pożyczkę, nie zalegała ze spłatą rat kredytowych i stopniowo rozwijała produkcję.

Eksport

Wobec braku krajowych odbiorców krzemu (jedyny krajowy producent podzespołów elektronicznych TEWA już upadł, kolejny LAMINA chylił się ku upadkowi) jedynym możliwym kierunkiem działania spółki był eksport. Pierwszym sprzedawalnym produktem były kryształy krzemu bezpośrednio po procesie wzrostu (tzw. as grown).
Z czasem asortyment produktów uległ poszerzeniu. Zamawiany np. przez firmy amerykańskie krzem musiał spełnić warunki podyktowane normami ASTM (American Society for Testing and Materials). Normy te obejmowały wyśrubowane parametry techniczne i geometryczne zamawianych partii. Sytuacja stała się dla Instytutu korzystna. Pojawił się bowiem klient (SILICON), który autentycznie potrzebował wsparcia ze strony badawczej.

Ówczesne kierownictwo resortu nauki (KBN, później ministerstwo nauki), zdając sobie sprawę z potrzeb gospodarki, uruchomiło system grantów celowych, w których pokrywało ze środków publicznych połowę kosztów związanych z pracami B+R dla krajowych przedsiębiorstw. Pozostałą część pokrywało przedsiębiorstwo, dając tym samym dowód, że realizacja projektu jest mu autentycznie potrzebna. Wydając własne pieniądze, przedsiębiorstwo automatycznie akceptowało otrzymywane wyniki. Zakłady naukowe technologii krzemu ITME wspólnie ze spółką CEMAT – SILICON zrealizowały kilka takich projektów. Ostatni z nich (pod patronatem i przy współfinansowaniu Naczelnej Organizacji Technicznej) przyniósł wyjątkowe korzyści. W ramach tego projektu opracowano technologię wytwarzania płytek o średnicy 100 i 125 mm z naniesioną krzemową warstwą epitaksjalną spełniających wymagania japońskiej firmy Rohm.

W rezultacie zawarto wielki kontrakt, CEMAT–SILICON osiągnął roczny przychód na poziomie 60 mln USD. To prawdopodobnie zadecydowało, że nie tylko wyroby SILICON-u stały się atrakcyjne dla odbiorców, ale także on sam jako firma dla zagranicznych inwestorów.
Firma rozrastała się, zatrudnienie osiągnęło ponad 200 osób, roczny przychód liczony był w dziesiątkach milionów USD. CEMAT–SILICON stanowił jeden z nielicznych przykładów sukcesu formuły akcjonariatu pracowniczego w Polsce.

A co z przedsiębiorstwem o nazwie CEMAT?

Warto prześledzić rolę, jaką odgrywały upadające przedsiębiorstwa państwowe w trakcie przekształceń ustrojowych. Zakłady produkcyjne CEMAT-u upadały kolejno na początku lat 90. Nie oznacza to, że on sam przestał istnieć. Istniał jako zarząd i był właścicielem terenu, budynków i zakupionych wcześniej urządzeń technologicznych, które chętnie sprzedawał lub wynajmował. Nie ponosił wprawdzie żadnych kosztów związanych z konserwacją czy naprawami urządzeń, bo to należało do wynajmujących je przedsiębiorstw.

Po praktycznym wygaszeniu działalności produkcyjnej podstawowym źródłem utrzymania CEMAT-u były przychody z wynajmu pomieszczeń, urządzeń, parkingów itp. Zdobywane tym sposobem środki pozwalały na niezłe pensje dla członków zarządu, posiadanie reprezentacyjnych samochodów służbowych itp.
Nic dziwnego, że udziałowcy Siliconu, (w większości jego pracownicy), na walnych zgromadzeniach akcjonariuszy głosowali za przeznaczeniem rocznych zysków na inwestycje w firmę, zamiast na dywidendy dla siebie. Inwestycjami między innymi był wykup akcji od CEMAT-u, gdyż wynajmowanie urządzeń było uciążliwe i kosztowne.

Wkraczają Duńczycy

Po usamodzielnieniu się Instytut (ITME) otrzymał do swojej dyspozycji zajmowane budynki i przynależny mu teren. Konieczność decentralizacji sieci wspomagających działanie urządzeń technologicznych zainstalowanych w Instytucie wymusiła budowę nowej, przystosowanej do wymogów tych urządzeń, indywidualnych instalacji: stabilnego zasilania, chłodzenia, klimatyzacji, instalacji gazów technicznych itp. Z racji bliskości usytuowania i dobrej współpracy niektóre z tych instalacji realizowane były wspólnie ze spółką. W ten sposób obydwie organizacje, a szczególnie spółka, uniezależniały się od CEMAT-u.

Dobra sytuacja rynkowa CEMAT–SILICON SA zachęciła w 2008 r. duńską firmę Topsil Semiconductors do złożenia oferty kupna spółki. Topsil Semiconductors to znany w świecie producent krzemu metodą topienia strefowego (float zone). Zakup był stosukowo prosty: wystarczyło odkupić akcje spółki od jej właścicieli. W tym czasie Instytut posiadał ich niecałe 5%, więc zgodnie z prawem, bez dodatkowych zezwoleń, podlegały one wykupowi przymusowemu.

Wraz ze zmianą właściciela firma nie zmieniła profilu działalności, produkowała i sprzedawała na całym świecie krzem. Zwiększył się jedynie asortyment wyrobów: oprócz produkowanego w Warszawie krzemu metodą Czochralskiego dołączono wyroby z krzemu produkowanego w Danii metodą float zone. Nowy właściciel sporo zainwestował w część położoną w Polsce, kupując nowe urządzenia technologiczne i modernizując hale produkcyjne. Także współpraca z Instytutem układała się bez zarzutu.
Na co dzień była to współpraca pracowników obu firm na stanowiskach pracy. W szerszym horyzoncie Instytut wspólnie z Topsilem otrzymał duży program badawczy finansowany przez UE dotyczący technologii wytwarzania krzemu odpornego na promieniowanie jonizujące. Taki materiał służy m.in. do produkcji detektorów promieniowania i ogniw fotowoltaicznych dla przemysłu kosmicznego. Wyniki programu oczywiście wykorzystywane były (wdrażane) w Topsilu.

Warto zaznaczyć, że kupując SILICON, Topsil stał się automatycznie właścicielem CEMAT 70 SA, którego znakomita większość akcji została wcześniej wykupiona przez akcjonariuszy SILICON-u. Nowy właściciel nie potrzebował już kosztownego zarządu CEMAT-u. Do zarządzania terenem wystarczył jeden pracownik. Tym prostym posunięciem Duńczycy wycięli tę wieloletnią narośl - relikt przemian własnościowych III RP.
W ostatnich latach (w roku 2016) Topsil Semiconductors został kupiony przez tajwańską firmę Global Wafers (trzeciego co do wielkości producenta krzemu na świecie). Ta niestety w 2019 wycofała swoją działalność z Polski.

Jak widać, SILICON podzielił los wielu innych sprzedanych polskich przedsiębiorstw. Obce firmy, kupując SILICON, kupowały także jego rynki zbytu i pozbywały się konkurencji. Była jednak pewna różnica. Akcje SILICON-u, których nominalna wartość wynosiła 500 zł, w dniu sprzedaży spółki Duńczykom zostały wycenione przez firmę konsultingową Deloitte and Touch na 77500 zł. Prywatni akcjonariusze spółki zostali sowicie uposażeni za podjęte ryzyko i trud. W końcu to oni ciężko wypracowali różnicę w wartości akcji swojej firmy. Stosowne pieniądze zarobił również Instytut.

Zapytałem kiedyś dr. Zygmunta Łuczyńskiego od którego uzyskałem większość informacji tu zamieszczonych, czy i ile akcji SILICON-u kupił prywatnie. Odpowiedział, że nie kupił ani jednej, chociaż prawo wtedy tego mu nie zabraniało. Byłby to, jak stwierdził, konflikt interesów. Był przecież dyrektorem Instytutu. Podaję tę informację bez komentarza.
Zdzisław Jankiewicz

Jest to druga część wspomnień prof. Zdzisława Jankiewicza związanych z pracą Autora w ITME, obserwatora przez ostatnich ponad 20 lat wzrostu pozycji naukowej znaczącego dla polskiej nauki i gospodarki instytutu oraz jego niszczenia przez organ założycielski. Pierwsza część - Byłem pracownikiem ITME (1) - ukazała się w numerze 1/21 SN; kolejne odcinki zamieścimy w następnych numerach SN.
Całość wspomnień poświęconych ITME można czytać na blogu Autora – https://zdzislawjankiewicz.pl

Śródtytuły i wyróżnienia pochodzą od Redakcji.

 

Byłem pracownikiem ITME (3)

Utworzono: środa, 24 marzec 2021 Anna Leszkowska


jank.3 1Może kilka słów o podejmowanej przez Instytut działalności produkcyjnej.

W szczególności przejmował on niektóre z wydziałów CEMAT-u, decydując się na prowadzenie produkcji małoseryjnej. Oprócz wspomnianego już wcześniej krzemu, dotyczyło to w szczególności filtrów z akustyczną falą powierzchniową (AFP) dla produkowanych w kraju telewizorów.

Instytut w swoim składzie miał zakład urządzeń z akustyczną falą powierzchniową i kompetentny personel badawczy. Zakładem kierował świetny, wcześniej znany mi osobiście naukowiec (w latach 60. pracowaliśmy razem nad maserami w WAT), prof. Waldemar Soluch. Technologia wykonywania filtrów AFP dla telewizorów pracujących w systemie analogowym była opracowana z udziałem prof. W. Solucha jeszcze w czasie jego pracy w ITR (Instytut Tele– i Radiotechniczny) i wdrożona w CEMAT. Niestety, podobnie jak inne wydziały, Wydział Filtrów AFP w 1993 r. upadł. Instytut przejął upadły wydział z CEMAT-u, tworząc w ten sposób własną jednostkę produkcyjną obsługującą funkcjonujące jeszcze w Polsce fabryki telewizorów.

W ramach kilku projektów celowych opracowano całą rodzinę filtrów spełniających standardy wymagane przez warszawskie WZT, gdański Unimor, białostocki Biazet i Curtis powstały w Mławie. Potrzeby tych fabryk zaspokajała skala produkcji na poziomie 100 – 150 tys. filtrów rocznie, co leżało w możliwościach wytwórczych Instytutu.

Z czasem (w końcu lat 90.), wymienione przedsiębiorstwa wycofywały się z rynku, a ich miejsce zajmowały zagraniczne giganty: Thomson, Philips, Daewoo i LG produkujące telewizory na rynek europejski na poziomie kilku milionów sztuk rocznie. Dostawcą większości podzespołów elektronicznych, w tym filtrów, był niemiecki Siemens. Instytut, którego filtry parametrami nie ustępowały zagranicznym, ale nie były produkowane w sposób zautomatyzowany, kontynuował w dalszym ciągu ich małoseryjną produkcję dla punktów serwisowych i na potrzeby firm produkujących zamiast telewizorów urządzenia o charakterze profesjonalnym.


Innym przykładem małoseryjnej produkcji prowadzonej przez Instytut były pręty laserowe przeznaczone dla laserów stosowanych w dalmierzach wojskowych (p. Maser i laser (1) , Sprawy Nauki 2/20). Montowane były one we wszystkich produkowanych w Polsce czołgach. Wykonywano je z monokryształów granatów itrowo aluminiowych domieszkowanych neodymem (Nd:YAG).
Skala produkcji wymagana przez głównego odbiorcę - Przemysłowe Centrum Optyki (PCO) wynosiła 150 ÷ 200 prętów rocznie. Uwzględniając fakt, że produkcja wymagała użycia bardzo kosztownych urządzeń i wysokich kwalifikacji pracowników, to nawet przy stosunkowo wysokiej cenie, jaką na rynku światowym uzyskiwały takie pręty (ok. 400 USD/szt.), trudno sobie wyobrazić podmiot gospodarczy, który mógłby utrzymywać się z takiej niszowej produkcji. Ich wytwarzania mógł natomiast podjąć się Instytut, gdzie urządzenia i obsługujący je personel były wykorzystywane do prac badawczych, a działalność produkcyjna stanowiła bardzo ważny i potrzebny, ale jednak poziom marginalny.

Oczywiście do podjęcia tego zadania Instytut musiał się odpowiednio wyposażyć. W firmie Malvern zakupionych zostało pięć krystalizatorów Czochralskiego oraz oprzyrządowanie do wytwarzania prętów z wyhodowanych w tych krystalizatorach kryształów YAG. We współpracy z Instytutem Elektroniki Kwantowej WAT nakładano na nie warstwy przeciwodblaskowe i przesyłano do PCO, producenta laserowych systemów kierowania ogniem (np. Merida).
Te inwestycje nie zostały do końca należycie wykorzystane. Produkcja prętów mogła trwać dłużej, gdyby podtrzymane było w Polsce zapotrzebowanie na krajowe laserowe dalmierze wojskowe.

Wspomnieć by jeszcze trzeba o wytwarzaniu w Instytucie krystalicznego kwarcu na rezonatory do stabilizacji częstotliwości generatorów. To proste zadanie, którym nie warto się wyjątkowo chwalić, ale gdy taka potrzeba zaistniała, Instytut nie przechodził obok niej obojętnie.

Ważne publikacje, nie wdrożenia

Poświęciłem dotąd stosunkowo dużo miejsca zagadnieniom produkcyjnym, jakimi ITME zajmował się, podkreślając, że była to misja przyświecająca jego powołaniu. W rzeczy samej wcale tego od niego nie oczekiwano. Właściwie trudno było dociec, czego oczekiwano od tzw. instytutów badawczych. Gdy stały się samodzielnymi jednostkami naukowymi, zostały w wymaganiach zrównane z innymi naukowymi instytucjami: instytutami PAN i uczelniami. Niezależnie od kryteriów porównawczych, które z czasem zmieniały się, to jednak były one rozliczane i kategoryzowane w całej tej grupie. Wychodząc z tego punktu widzenia, najważniejszą działalnością Instytutu były prace naukowe, a ich zasadniczym rezultatem (produktem), jak w innych jednostkach naukowych, były publikacje.

W rankingu jednostek naukowych Instytut zawsze lokował się wysoko, stąd mimo ciągłej redukcji dotacji statutowej, otrzymywał ją w najwyższej z możliwych wielkości. Tu właśnie liczyły się publikacje pracowników Instytutu (oczywiście w indeksowanych, anglojęzycznych czasopismach), patenty i inne często zmieniane, uznawane za ważne z naukowego punktu widzenia ich i całego Instytutu, osiągnięcia.

W zdobywaniu środków na finansowanie projektów badawczych liczyła się na równi zapobiegliwość kierownictwa Instytutu, jak i sprawność utytułowanych jego pracowników. Dyrektor przykładał szczególną uwagę do uczestnictwa Instytutu w dużych programach: PBZ, a później w strategicznych.
Z punktu widzenia kierownictwa instytutu jego udział w realizacji projektów zamawianych był kluczowy. Oprócz istotnego przychodu finansowego gwarantował znalezienie się gronie czołowych polskich placówek naukowych.
Kolejną korzyścią dużego projektu była możliwość włączenia do niego kilku zespołów naukowych Instytutu. Również grup wykonujących prace o charakterze pomocniczym, nie mających szans na otrzymanie własnego projektu badawczego. To może dlatego dyrektor tak chętnie przyjął zgłoszoną mu przeze mnie możliwość koordynacji projektu zamawianego dotyczącego rozwoju techniki laserowej. Przyczyniłem się bowiem do zwiększenia finansowania Instytutu. Przychodząc do pracy w ITME w 1995 r., przyniosłem z sobą dwa projekty zamawiane, w których kilka zakładów ITME realizowało wybrane tematy.

Instytut, będąc ich koordynatorem, stawał się jednym z głównych rozgrywających w tej technice, a ponadto miał większy wpływ na rozdział funduszy. Skutecznie wspomagał nas (mam na myśli merytoryczny zespół koordynacyjny) w staraniach o przedłużenie badań w drugim, szerszym i ważniejszym programie zamawianym poświęconym tej tematyce, którego Instytut również był koordynatorem.
To w ramach tych programów rozwinięta została technologia tzw. materiałów AIIIBV (GaAs, InAs, GaP, InP, GaSb i InSb). Materiały te są znacznie kosztowniejsze w produkcji i trudniejsze w dalszych procesach technologicznych wytwarzania z nich konkretnych przyrządów elektronicznych, innych niż krzem. Z ich użyciem budowane są przyrządy emitujące światło: diody elektroluminescencyjne (LED) i lasery półprzewodnikowe (LD).

W realizowanym pod koniec lat 90. projekcie zamawianym, tematyka opracowania diod laserowych (LD) umieszczona została głównie ze względu na ich wojskową przydatność. Możliwość zastosowania diod laserowych jako pomp do laserów ciała stałego zasadniczo zmieniała zakres ich zastosowań (np. laserów Nd:YAG) jako dalmierzy – oświetlaczy w wojskach pancernych, artylerii i lotnictwie.
W programie zadania takie podjął WAT, lecz nie udało się skłonić PCO do włączenia się w te prace. A szkoda, bo powstawały wtedy między innymi miniaturowe dalmierze umieszczane w lornetkach.
Pojawiła się w tym czasie również firma IPG, która oferuje obecnie lasery włóknowe o mocach (1÷100) kW do celów przemysłowych (cięcie, spawanie). Prace z zakresu laserów włóknowych również znalazły się w programie.
Rozwój technologii diod świecących (LED) zrewolucjonizował technikę oświetleniową w pełnym zakresie barw i aplikacji. Spotykamy je w rozlicznych zastosowaniach: od lampek choinkowych począwszy, poprzez sygnalizację uliczną i trakcyjną, kończąc na oświetlaniu pomieszczeń, ulic i dróg (LED-y światła białego). Zastąpienie tradycyjnych żarówek diodami elektroluminescencyjnymi drastycznie zmniejsza zużycie energii. Mają one wyższą co najmniej o rząd wielkości sprawność i co równie ważne sięgający tysięcy godzin czas pracy. Trudno sobie dziś wyobrazić nowoczesny przemysł jakiegokolwiek kraju pozbawiony zupełnie tych technologii.

Wyliczając PBZ-y realizowane w ITME, nie sposób pominąć chyba najważniejszego, dotyczącego technologii wytwarzania węglika krzemu (SiC). Chociaż ta tematyka była poza moim bezpośrednim (jako optoelektronika) zainteresowaniem, trudno nie doceniać jej znaczenia dla elektroniki. Z użyciem tych kryształów wykonywane są półprzewodnikowe elektroniczne elementy wysokonapięciowe pracujące w trudnych warunkach termicznych. To elektronika przyszłościowa dla samochodów, nie wspominając o technice militarnej. Kryształy SiC wykorzystywane są również jako podłoża dla krótkofalowych źródeł promieniowania: monochromatycznych (laserów) i szerokopasmowych (LED oświetleniowych). Kryształy SiC i GaN oraz nakładane na nie warstwy epitaksjalne to technologie przyszłości dla elektroniki i optoelektroniki.
Mimo, że realizowane były dwa PBZ poświęcone technice SiC (koordynatorem pierwszego był ITME, a drugiego Wydz. Inżynierii Materiałowej PW) mam odczucie niedosytu w kwestii wykorzystania otrzymanych w czasie ich realizacji wyników. Odczucia takie można mieć nie tylko odnośnie tego projektu.

Niebieska optoelektronika i grafen

Równolegle do projektów badań zamawianych w 1998 r. powstała koncepcja nowego rodzaju dużych projektów badawczych. Były to projekty strategiczne. Finansowano je nie z pozycji „Nauka” w budżecie państwa, lecz bezpośrednio z rezerwy celowej całego rocznego budżetu. Formalnie programy strategiczne nie uszczuplały środków przeznaczonych na finansowanie innych placówek naukowych.

Ważnym programem strategicznym, w którym uczestniczył Instytut, był program znany pod nazwą „Niebieska optoelektronika”. Dotyczył on wykorzystania warstw epitaksjalnych GaN na różnych podkładach i składał się z dwóch części: laserowej (realizator Centrum Badań Wysokociśnieniowych PAN) i detektorowej (realizator ITME). O zakresie realizowanych w jego ramach prac jestem dobrze zorientowany. Byłem kierownikiem sekcji powołanej do oceny otrzymywanych tam wyników. Ogólnie rzecz biorąc, wyniki były kontrowersyjne, a całość zagadnienia została dość szczegółowo opisana (1,2). Zastrzeżenia dotyczyły jednak części laserowej, realizowanej przez CBW PAN, a nie detektorowej wykonywanej w ITME. Sekcja nie miała zastrzeżeń w stosunku do budowy i działania detektorów ultrafioletu, nieczułych (ślepych) na promieniowanie widzialne. Miały one szansę znaleźć zastosowania militarne, ale to już zupełnie inne zagadnienie.

Dwa następne duże projekty typu strategicznego dotyczyły grafenu. Pierwszy, o akronimie ZAMAT, koordynowany był przez Instytut Metali Nieżelaznych w Gliwicach.
ITME kosztem ok. 15 mln zł realizował w nim trzy zadania dotyczących zastosowań grafenu:
1. Opracowanie technologii osadzania grafenu na folii miedzianej o dużych rozmiarach (0.5m x 0.5m),
2. Wytwarzanie warstw epitaksjalnych związków półprzewodnikowych AIII/BV przeznaczonych dla wysokowydajnych (na poziomie 40%) ogniw fotowoltaicznych,
3. Wytwarzanie materiałów kompozytowych (półprzewodnik GaN/materiał ceramiczny) dla źródeł światła białego.

Drugi, o akronimie GRAF-TECH, w rzeczywistości był pakietem kilkunastu odrębnych projektów dotyczących tej samej tematyki – zastosowań grafenu w różnych obszarach techniki (NCBR, powołującym te projekty, kierował w tym czasie prof. Krzysztof Kurzydłowski). Projekt ten nie miał formalnie powołanego koordynatora całości zestawu. Dodatkową jego osobliwością było również to, że żaden z zatwierdzonych projektów nie dotyczył technologii wytwarzania grafenu jako podstawowego materiału dla całego zestawu zagadnień. Była to zasadnicza wada nie tylko tego programu, ale także innych, wcześniejszych.

W tym czasie w ITME potrafiono już wytwarzać grafen, ale do ustabilizowanej technologii umożliwiającej jego produkcję (nawet małoseryjną) była jeszcze daleka droga. Do tego potrzebny był czas i pewnie dość znaczne pieniądze. Niemniej, bazując na posiadanych źródłach grafenu, Instytut podjął się opracowania kilku tematów dotyczących jego aplikacji:
1. Z firmą Seco Warwick opracowania urządzenia do przemysłowego nanoszenia grafenu na folię miedzianą o wielkiej powierzchni z perspektywą doprowadzenia tego procesu do produkcji w sposób ciągły,
2. Z PIAP (Przemysłowym Instytutem Automatyki i Pomiarów) opracowania na bazie grafenu czujnika pola magnetycznego działającego w podwyższonych temperaturach,
3. Z PCO (Przemysłowym Centrum Optyki) opracowania podgrzewania okienek kamer pracujących na dużych wysokościach, zabezpieczając je w ten sposób przed szronieniem,
4. Z Wydziałem Elektroniki Politechniki Wrocławskiej – stworzenia światłowodowych laserów femtosekundowych z grafenowym pasywnym modulatorem strat rezonatora,
5. Z Wydziałem Fizyki Uniwersytetu Łódzkiego - opracowania atramentu grafenowego do drukowania ścieżek miniaturowych obwodów w układach elektronicznych.
Nie wszystkie z tzw. dużych projektów wykonywanych w instytucie wymieniłem. Nawet jeżeli weźmiemy pod uwagę, że zdarzyło się to w ciągu dwudziestu lat, liczba wykonywanych w instytucie projektów o randze projektów zamawianych i strategicznych była imponująca.
Wymienione dotychczas projekty nie uwzględniały też grantów indywidualnych, pozyskiwanych przez samodzielnych, utytułowanych pracowników instytutu.

W porównaniu z innymi

Myślę, że o znacznej liczbie uzyskiwanych projektów decydował trafny wybór tematyki prowadzonych w Instytucie badań. Spróbujmy zestawić poniższe fakty.
• W 1996 r. rozpoczęto w ITME prace nad technologią wytwarzania warstw epitaksjalnych azotku galu (GaN).
• W 2014 r. za opracowanie laserów światła niebieskiego przy wykorzystaniu warstw epitaksjalnych GaN Nagrodę Nobla otrzymał japoński uczony Shuji Nakamura.
To dlatego instytut był przygotowany do podjęcia zadania budowy detektorów ultrafioletu w ramach programu „Niebieska optoelektronika” i taki detektor powstał.

Z tego zakresu było jeszcze jedno opracowanie ciekawe i warte odnotowania. W 2013 r. pod patronatem ARP (Agencji Rozwoju Przemysłu) zgłoszony został konkurs na opracowanie tranzystora mocy i wysokiej częstotliwości. Tranzystor miał być przeznaczony do nadajników radarów opracowywanych przez PIT Radwar dla systemów antyrakietowych Wisła i Narew. Tego typu tranzystory kosztują ok. 1000 USD za sztukę i nie ma ich w sprzedaży.
Do konkursu - poza ITME - przystąpiły: Instytut Technologii Elektronowej i Wydział Elektroniki Politechniki Wrocławskiej. Jedynie ITME zrealizował model tranzystora spełniającego wymagania stawiane przez PIT Radwar. Tranzystor wykonany z warstw epitaksjalnych na bazie azotku galu osadzonych na podłożach węglika krzemu (GaN on SiC) zrealizowali: dr hab. Lech Dobrzański (projekt), dr Włodzimierz Strupiński (epitaksja) i dr Andrzej Kowalik (wykonanie w technice elektronolitografii).
Z nieznanych powodów plan, żeby wykonywać w Polsce takie tranzystory i podtrzymać produkcję radarów w Radwar, został nagle porzucony. Podobno radary w całości mają być kupowane w USA.

• W 2006 r. w zespole dr. Włodzimierza Strupińskiego rozpoczęto prace nad technologią wytwarzania grafenu.
• W 2010 r. za prace nad grafenem Nagrodę Nobla otrzymali pracujący w Anglii Rosjanie Andriej Gejm i Konstantin Novoselov.

Andriej Gejm nawiązał kontakt z dr. Strupińskim i otrzymał syntezowany w ITME grafen na kryształach SiC jeszcze na długo przed uzyskaniem Nagrody Nobla. Nawiązana współpraca zaowocowała zaproszeniem Instytutu do uczestnictwa w europejskim FlagShip programie: „Graphene Based Revolution in ICT and Beyond”, a dr. W. Strupiński został członkiem Rady Programu. W 2017 r. dr Strupiński został posądzony o działalność na szkodę Instytutu i niemal dyscyplinarnie zwolniony. To nic, że oskarżenie okazało się nieprawdziwe, a dr Strupiński otrzymał od Instytutu stosowne odszkodowanie. Do pracy w Instytucie już nie wrócił, a z nim odeszli kluczowi dla tej tematyki jego współpracownicy. Prace nad technologią grafenu w instytucie praktycznie zakończyły się.

• W 2012 r. podjęto prace nad technologią wytwarzania materiałów z grupy tzw. izolatorów topologicznych (np. Bi2Te3, Bi2Se3, itp.)
• W 2016 r za prace w dziedzinie izolatorów topologicznych Nagrodą Nobla zostali uhonorowani Amerykanie: Duncan Haldane, John Kosterlitz i David Touless.

Nad technologią izolatorów topologicznych w instytucie pracował zespół technologów pod kierunkiem dr. Andrzeja Hrubana. W 2016 r. dr A. Hruban wraz z większością swego zespołu został z ITME zwolniony. Dr Hruban bez trudu znalazł zatrudnienie w Instytucie Fizyki PAN, gdzie pracuje do dzisiaj, zajmując się tą samą tematyką. Za to tematyka badań nad technologią izolatorów topologicznych w ITME zniknęła.
Technolodzy pracujący w ITME długo przed docenieniem wagi tej tematyki przez Komitet Noblowski dostrzegali ważność technologii wytwarzania pewnych unikatowych materiałów. Podejmowali próby opanowania ich wytwarzania. Często uzyskiwali niezłe rezultaty, a czasem próbki o wręcz doskonałej jakości dostarczali (jak w przypadku grafenu) do laboratoriów przyszłych noblistów.

Jak widać, pracownicy Instytutu, mając do dyspozycji nowoczesne urządzenia technologiczne, swoje zainteresowania lokowali w najnowszej na świecie tematyce.
Do tej grupy niewątpliwie należą tzw. metamateriały, w zakresie których specjalizuje się od pewnego już czasu dr hab. Dorota Pawlak. Ich wytwarzanie, badanie własności i zastosowania były przedmiotem dużego, realizowanego najpierw w ramach programu badawczego Unii Europejskiej, a następnie w USA programu „Noval Metamaterials and Plasmonic Materials Properties Enabled by Dirfectional Eutectic Solidification (NOE), do realizacji którego Instytut i osobiście dr hab. D. Pawlak zostali zaproszeni. Warto zaznaczyć, że program finansowany był przez Air Force Office for Scientific Research.
Obecnie dalsze badania w powyższej tematyce są prowadzone w ramach międzypaństwowego projektu europejskiego: „Teaming for Excelance Ensamble”, którym kieruje dr hab. D. Pawlak. Finansowanie badań jest na poziomie 30 mln €.

Jako interesujący się optoelektroniką nie mogę pominąć prowadzonych w instytucie istotnych prac z tego zakresu. W tematyce fotonicznej, głównie dotyczącej technologii i zastosowań światłowodów, specjalizuje się zespół pod kierownictwem prof. Ryszarda Buczyńskiego. O wartości merytorycznej tych prac świadczy przyjęcie instytutu jako wykonawcy w programie „Access Center for Photonic Innovation and Technology Support”. Temat realizowany jest w zespole pod kierownictwem prof. R. Buczyńskiego.

Przezroczystymi ceramikami zainteresowano się w Instytucie praktycznie równolegle z pojawiającymi się pierwszymi publikacjami w Japonii. Przezroczysta ceramika YAG nadaje się na osnowę do laserów ciała stałego, a wytwarzać ją było można w kształtach przydatnych dla nietypowych laserów. Japończycy proponowali wytwarzać z niej dyski o dużych przekrojach dla laserów stosowanych w systemach laserowej syntezy termojądrowej.
Nie namawiałem do powrotu do tej tematyki w Polsce, ale lasery o tzw. aktywnych zwierciadłach można było z pomocą ceramiki YAG domieszkowanej neodymem albo Iterbem budować. Przezroczysta ceramika mogła być także przydatna jako okienka o wysokiej odporności mechanicznej i termicznej, np. w militarnych urządzeniach optoelektronicznych.
Podjęte prace badawcze w ITME przyniosły pozytywne rezultaty. Ostatnio ceramikami YAG domieszkowanymi tulem (Tm) i holmem (Ho) zajmował się zespół kierowany przez bardzo uzdolnioną dr Annę Wajler. Niestety, w roku 2018 zarówno dr Anna Wajler, jak i współpracowniczki (dr Magdalena Nakielska, dr Agata Sidorowicz, dr Katarzyna Jach) odeszły z instytutu, a wraz z nimi pewnie wygaśnie w ITME ta tematyka.
Zdzisław Jankiewicz

(1) Zbigniew Piątek, „Polski niebieski laser – wielki sukces czy manipulacja doskonała”, Elektronik, czerwiec 2006
(2) Zdzisław Jankiewicz, Niebieski laser, Sprawy Nauki 8/20

Jest to trzecia część wspomnień prof. Zdzisława Jankiewicza związanych z pracą Autora w ITME, obserwatora przez ostatnich ponad 20 lat wzrostu pozycji naukowej znaczącego dla polskiej nauki i gospodarki instytutu oraz jego niszczenia przez organ założycielski. Pierwsza część - Byłem pracownikiem ITME (1) - ukazała się w numerze 2/21 SN; druga – Byłem pracownikiem ITME (2) - w numerze 3/21 SN, kolejne odcinki zamieścimy w następnych numerach SN.
Całość wspomnień poświęconych ITME można czytać na blogu Autora – https://zdzislawjankiewicz.pl

Śródtytuły i wyróżnienia pochodzą od Redakcji.

 

DMC Firewall is developed by Dean Marshall Consultancy Ltd