Aktuality

Mikroelektronika výrazne zmenila svet. Za čo všetko jej vďačíme, čo nové sa v nej deje v súčasnosti a aká nás s ňou čaká budúcnosť, hovoril v najnovšom vydaní Vedeckého podcastu SAV Milan Ťapajna z Elektrotechnického ústavu SAV, v. v. i. Vedec, ktorý má rád históriu, bicykel či hru na gitare – a ak by nebol elektrotechnik, s radosťou by sa venoval geológii. Na jeho dnešnej práci ho baví hlavne hľadanie, bádanie, ale aj vedecké debaty. Podcast moderoval Peter Boháč.

Milan Ťapajna sa vo svojom výskume venuje príprave charakterizácii tranzistorov na báze polovodičov zlúčením gália, ktoré dokážu pracovať pri (laikom ťažko uveriteľných) frekvenciách viac ako 100 GHz. Vďaka tomu môžeme nájsť ich uplatnenie v 5G sieti. Hneď v úvode vedec vysvetlil, na akom princípe vlastne funguje tranzistor – základná polovodičová súčiastka, ktorú prirovnal ju v vodovodnému pákovému „kohútiku“. „Máme kus polovodiča, pripojíme si naň dva kontakty medzi ktorými bude tiecť prúd, tok napríklad elektrónov,“ popisuje M. Ťapajna a ozrejmuje tok prúdu podrobnejšie. Priblíži aj veľkosť takého tranzistora – vždy však hovoríme o mikrometroch, upozorňuje. Objav tranzistora považuje Milan Ťapajna za jeden z najprelomovejších v dejinách ľudstva – dovtedy sa využívali len vákuové elektrónky. Vedec vymenuje, čo všetko sa tým v praxi zmenilo. Osobitne vyzdvihne miniaturizáciu obvodov, no bolo toho oveľa viac, približuje. „Klasickým príkladom sú digitálne hodinky,“ podotkne a ďalej popisuje zmeny, ku ktorým postupne dochádzalo – prechod na kremík, najdôležitejším míľnikom však bolo podľa M. Ťapajnu skonštruovanie integrovaného obvodu a vývoj digitálnych obvodov – mikročipov a mikroprocesorov.

V podcaste tiež podrobne popíše svoj výskum súvisiaci s technológiami. V ňom sa venuje zlúčeninovým polovodičom – skúmaniu možností využitia oxidu gália na prípravu elektronických súčiastok pracujúcich pri vysokých napätiach. Popíše, aké výhody prinášajú materiály, ktoré skúma a menuje ich zvláštne vlastnosti. Zdôvodní, prečo vlastne využíva gálium a čo si máme predstaviť pod frekvenciou tranzistorov. Milan Ťapajna tiež prezradí, čo ho na jeho práci najviac fascinuje. „Už len pochopiť, ako tá súčiastka funguje a samotná technológia – pripraviť súčiastku, ktorá má aspoň dva rozmery v nanometrovej oblasti je obrovská výzva,“ vyznáva sa a ďalej popisuje prácu aj technológie. Priblíži aj prácu v laboratóriu, ktorá sa vyznačuje extrémnou čistotou.

Väčšinu svojej vedeckej kariéry strávil M. Ťapajna elektrickou charakterizáciou polovodičových štruktúr a súčiastok. „Meranie samotné nie je ničím zložité – druhé vec je to interpretovať a to je tá zaujímavá práca,“ a popisuje celý proces, čo všetko vplýva na kvalitu súčiastok. Jeho „svätým grálom“ je „naháňačka za výkonom a rýchlosťou“, miniaturizovať a zachovať čistotu materiálov.

Milan Ťapajna priblíži aj výskum 5G sietí a úlohu tranzistorov. Ozrejmí aj, aké sú limity 5G sietí a kde sa môžu aplikovať a implementovať. Zamyslí sa aj nad tým, prečo je „5G“ takým „strašiakom“ medzi ľuďmi. Dajú sa súčasné technológie podľa neho ešte niekam posúvať? „Technologický vývoj je ťažko zastaviť,“ podotýka vedec a podrobne aj vysvetlí, čo nás v budúcnosti môže čakať. V závere sa však vráti do histórie a prezradí svoj sen.

Vedecký podcast SAV nájdete v podcastových aplikáciách PodBean, Apple Podcasts, Google Podcasts, na Spotify a na stránke www.podcasty.sme.sk. Celý rozhovor s Milanom Ťapajnom aj si môžete vypočuť aj kliknutím na prehrávač vložený na konci textu.

Spracovala. Andrea Nozdrovická

Foto: Martin Bystriansky