Michał Leszczyński: Saga o polskim niebieskim laserze - odc. XXV

Grant Zamawiany, część II

Co robi mądry naukowiec? Pisze wniosek o finansowanie badań, które już są ukończone, albo są na ukończeniu. Wtedy nie ma żadnych problemów ze sprawozdawaniem wyników za rok, dwa, lub trzy, bo już wcześniej miał rezultaty, i wiedział, co ma wyjść z eksperymentów. Oczywiście, takie postępowanie dotyczy tylko badań, które są na tyle nieistotne, że na świecie nie ma żadnego wyścigu w tej dziedzinie. Czy się coś zmierzy dzisiaj, czy za pięć lat? Żadna różnica. Ale urzędnicy kochają takich naukowców, bo zawsze ich raport zgadza się ze wnioskiem.

Ja nie jestem, ani nigdy nie byłem, mądrym naukowcem, bo zawsze składałem wnioski grantowe niezwykle optymistyczne, uważając, że lepiej wykonać 50% grantu super ambitnego, niż 100% przeciętnego. Niestety, jak później pokaże historia, takie podejście będzie nas bardzo drogo kosztowało.

Pierwszym naszym grantem, w którym pojawiło się słowo „niebieski laser” był Grant Zamawiany „Fizyka i technologia niskowymiarowych struktur półprzewodnikowych dla technik przyszłej generacji”, o którym zacząłem pisać w poprzedniej części. Zadeklarowaliśmy w nim, że w ciągu trzech lat zademonstrujemy niebieski laser. Warto przypomnieć, że był to rok 1996, a więc już kilka miesięcy po zrobieniu pierwszego takiego przyrządu przez Shuji'ego Nakamurę z japońskiej firmy Nichia.

Byliśmy przekonani, że nam się to uda z następujących powodów:

i)   mieliśmy za partnera firmę Laser Enterprise (należącą wtedy do IBM-u) z Zurichu, mistrza świata w robieniu laserów czerwonych i podczerwonych, o dużym potencjale technologicznym, finansowym i organizacyjnym,

ii)  mieliśmy jedyne na świecie kryształy podłożowe GaN o bardzo małej gęstości dyslokacji, a Shuji robił swoje lasery na szafirze i defektów miał od metra,

iii) byliśmy wszyscy urodzonymi marzycielami.

Problem, jaki się jednak pojawił, był taki, że IBM sprzedał LE do innej firmy (Uniphase), a ta nie miała najmniejszego zamiaru wywiązać się z danych nam obietnic dostarczenia urządzenia do epitaksji wartego prawie milion dolarów i stworzenia z nami firmy joint-venture.

Jedyne, co mieliśmy, to budynek starej kotłowni przy ulicy Prymasa Tysiąclecia róg ulicy Obozowej w Warszawie. Była to kompletna ruina, opuszczona przed 20 laty i będąca ostoją gołębi i okolicznych pijaczków. Nasi „życzliwi” Koledzy z innych instytutów nazwali to miejsce „Czeczenią”, bo akurat toczyła się wtedy wojna w tym kraju.

Nie mieliśmy nic, a chcieliśmy zrobić to, co nie udało się jeszcze wówczas bogatym Amerykanom, Niemcom, czy Francuzom. Dodatkowo, nie mieliśmy pojęcia jak to naprawdę zrobić. Nasze wykształcenie było niezłe, ale zupełnie w innych dziedzinach.

Na szczęście mieliśmy Przyjaciół, którzy nie opuścili nas w biedzie. Przyjaciół tych było wielu w różnych miejscach na świecie, ale realizacja przez nas Grantu Zamawianego stała się możliwa dzięki następującym Osobom:

1) Andrzejowi Barskiemu, który pracował na stałe w Grenoble, i który zaprosił mnie do swojego laboratorium na pół roku. Co prawda, urządzenie do epitaksji, które miał Andrzej, akurat się zepsuło, ale będąc w Grenoble mogłem kilka razy podjechać do laboratorium w Sophii Antipolis (Riviera Francuska!) i tam nauczyć się podstaw technologii MOVPE (metalorganic chemical vapour phase epitaxy) nakładania cienkich warstw półprzewodnikowych.

2) Bernardowi Beaumont, zajmującemu się epitaksją w tym francuskim instytucie. Bernard nas bardzo wielu rzeczy nauczył. Nas, bo do Sophii przyjeżdżał też mój Doktorant, Paweł Prystawko, człowiek o wielkiej technologicznej smykałce. Najważniejszym osiągnięciem Bernarda w czasie naszych wspólnych eksperymentów było stwierdzenie, na której stronie naszych kryształów GaN należy hodować warstwy, i jak należy wcześniej przygotowywać powierzchnię takiego podłoża.

Dzisiaj tego rodzaju informacje są oczywiste dla każdego zajmującego się technologią epitaksji, ale wówczas stanowiły know-how, którego nawet Japończycy nie posiadali, bo swoje warstwy hodowali na szafirze, a nie na kryształach GaN.

3) Markowi Tłaczale, Markowi Pankowi, Ryśkowi Korbutowiczowi, Bohdanowi Paszkiewiczowi z Politechniki Wrocławskiej, którzy mieli w swoim laboratorium urządzenie MOVPE własnej konstrukcji. Nasz Dyrektor, profesor Sylwester Porowski, załatwił w Ministerstwie Nauki, że fundusze inwestycyjne, jakie co roku dostawliśmy, zostaną przeznaczone na skopiowanie tego urządzenia. Nie było ono szczytem marzeń, ale za 700 tys zł (wówczas 150 tys dolarów) nie było żadnych szans na kupno profesjonalnej maszyny (ówczesna cena to grubo ponad 700 tys dolarów). Nasi wrocławscy Koledzy nie dość, że nauczyli nas u siebie hodować warstwy, to jeszcze ekspresowo zaprojektowali i wykonali przeważającą część urządzenia MOVPE. W połowie trwania Grantu Zamawianego urządzenie stanęło w piwnicy budynku przy Prymasa.

4) Shujiemu Nakamurze, który na naszych kryształach wykonał lasery w swoim laboratorium Wyniki były rewelacyjne. Moc uzyskanych laserów była dziesięć razy większa od tych robionych na szafirze, a czas ich życia kilka razy dłuższy. Pokazywało to, jak wielki sens miała nasza działalność.

Pod koniec trwania grantu nie mogliśmy się co prawda pochwalić, że sami umiemy zrobić diodę laserową, ale:

i)  stworzyliśmy laboratorium epitaksji,

ii) jako pierwsi na świecie zdobyliśmy know-how jak przygotowywać kryształy podłożowe GaN przed epitaksją,

iii) Paweł Prystawko nauczył się hodować warstwy o własnościach lepszych niż Jego Mistrzowie we Wrocławiu, a także niż te hodowane na Wydziale Fizyki UW przez Krzyśka Pakułę. Warstwy Pawła spełniały wszystkie wymagania do zrobienia z nich niebieskiego lasera. Nie mieliśmy jednak takich możliwości, bo laboratorium processingu miało powstać dopiero za dwa lata.

iv) Shuji Nakamura pokazał, że nasze kryształy podłożowe GaN są najlepsze na świecie. Wystarczyło to do bezproblemowego uznania, że Grant Zamawiany wykonaliśmy nie gorzej niż inni Partnerzy. Jeszcze wówczas nikomu nie nadepnęliśmy na odcisk, jeszcze wówczas nikt do nas nie miał pretensji...  

Michał Leszczyński

^{Zdjęcie przedstawia budynek naszego przyszłego laboratorium przy Prymasa Tysiąclecia w roku 1996.}