Nedažnai būna, kad vos prieš keletą metų įsikūrusi bendrovė, tarsi burtų lazdele mostelėjus, staiga tampa plačiai žinoma ne tik savosios šalies, bet ir tarptautiniu mastu. Taip nutiko su 2011 m. įkurtąja aukštųjų technologijų įmone „Brolis Semiconductors“, kuri pasaulyje – nuo Japonijos iki JAV – žinoma neprasčiau negu Lietuvoje. Įmonės specializacija – puslaidininkių lazerių, lazerinių diodų ir kitų gaminių kūrimas. Kuo tie lazeriai ypatingi? Pirmiausia plačiu pritaikymu tokiose srityse kaip šviesolaidiniai tinklai, plačiajuosčio interneto, ventiliacijos sistemų (dujų koncentracijai matuoti) ir daugelyje šiuolaikinių technologijų ar medicinoje. Įsivaizduokime, kad pagal žmogaus iškvėptą orą galima diagnozuoti vėžį ar kitą ligą.
„Brolis Semiconductors“ kol kas gamina tik prototipus, kuriuos užsako energetikos, chemijos, ventiliacijos, automobilių pramonės įmonės. Klientai, o jų nemažai – užsienio kompanijos, kurių užsakymų nespėjama vykdyti, tad dabar svarbiausias bendrovės rūpestis ne naujų klientų paieška, o siekis išsigryninti savo veiklą ir dirbti su maždaug trečdaliu ar ketvirtadaliu perspektyviausių užsakovų.
Su dabartiniais pajėgumais „Brolis“ vadintinas labiau moksline technologine, negu gamybine bendrove. Stengiamasi sukurti gaminio prototipą ar jo komponentą, kurį užsakęs klientas įsigyja ir kuria bandomąjį projektą. Tai užtrunka pusantrų metų ar ilgiau, kol testuojama, įvertinami parametrai ir atliekama daugelis kitų darbų, įprastų aukštųjų technologijų pramonėje.
Dar nepasakėme, kad bendrovės įkūrėjai – trys broliai Vizbarai. Vyriausiam Dominykui – 33-eji, Klaipėdos universitete įgijo transporto inžinerijos bakalauro, o Antverpeno universitete Belgijoje – transporto ir jūrų technologijų vadybos magistro laipsnį. Grįžęs į Lietuvą 2007 m. įkūrė „Brolis Timber“ įmonę ir iki 2011 m. buvo jos generalinis direktorius. Jo patirtis labai pravertė kuriant „Brolis Semiconductors“ bendrovę, kurios generaliniu direktoriumi jis ir tapo.
Dvyniai Augustinas ir Kristijonas dar tik žengia į savo trisdešimtuosius metus. Vilniaus universitete jie studijavo telekomunikacijų fiziką ir elektroniką, įgijo elektronikos inžinieriaus specialybę, Karališkajame technikos universitete Švedijoje tęsė fizikos magistro studijas, tobulinosi Miuncheno technikos universitete Vokietijoje, kur įstojo ir į fizikos doktorantūrą. Kristijonas yra bendrovės „Brolis Semiconductors“ technikos, Augustinas – komercijos direktorius.
Trys broliai – visi trys direktoriai, tačiau didžiuojasi anaiptol ne savo direktoriškais krėslais, kurių tikriausiai ir neturi. Pritaikius Kristijono novatoriškas technologijas sukurtas 3,8 µm (mikrometro) bangos ilgio puslaidininkinis GaSb (galio stibido) arba GaSb/InAs (galio stibido ir indžio arsenido) kristalų pagrindu kambario temperatūroje veikiantis lazeris, kuris tampa naujų optoelektronikos prietaisų ar įtaisų „širdimi“. Kristijonas ėmėsi lazerių diodų kristalų auginimo subtilybių, kurios ir tapo brolių įkurtosios bendrovės naudojamos technologijos vienas iš „arkliukų“.
Augustinas daugiau gilinosi į kvantinių kaskadinių lazerių kūrimą. Jam pavyko sukurti kvantmechaninius lazerius, generuojančius naujus bangos ilgius. Kartu su rūpimų kristalų modeliavimu ir auginimu broliai padėjo solidų pagrindą naujų puslaidininkių medžiagų kūrimui, o jos būtinos ir naujų prietaisų kūrimui.
Brolių įkurtoji ir Molėtų plente šalia Vilniaus veikianti įmonė bus plečiama, nes jau dabar pasižymi didžiule perspektyva. Jos gaminamų puslaidininkinių įtaisų pagrindu kuriamos sistemos taikomos pažangiausiose elektronikos ir optoelektronikos srityse. Aplinkosaugos reikmėms naudojami lazeriniai diodai įvairių dujų koncentracijai matuoti, naktinio matymo prietaisuose, gelbėjimo darbuose, pagaliau raketų numušimo ginkluotėje ir kuriant naujas sistemas. Pritaikomi kaip įterptosios sistemos naftos, dujų gavybos procesuose, pramonėje.
Medicinoje taikomi – lazerinėje chirurgijoje, dermatologijoje, kosmetologijoje plaukų šalinimo įtaisuose ir pan.
Lietuvos Prezidentūroje vykusiame pagerbimo renginyje „Globalios Lietuvos apdovanojimai 2013“ broliams Augustinui, Kristijonui ir Dominykui Vizbarams įteiktas apdovanojimas „Už tarptautinių naujovių diegimą“.
Kalbamės su UAB „Brolis Semiconductors“ bendrovės komercijos direktoriumi Augustinu VIZBARU. Vėliau į pokalbį įsitrauks ir technikos direktorius Kristijonas VIZBARAS. Kalbindami pašnekovus aiškinsimės ir įterptųjų sistemų naudojimo svarbą bendrovės gaminiuose.
Bendrovės stiprybės
Mokslo Lietuva. Gerbiamasis Augustinai, kuo „Brolis Semiconductors“ skiriasi nuo kitų aukštųjų technologijų bendrovių, veikiančių Lietuvoje?
Augustinas Vizbaras. Mus išskiria pirmiausia pati mūsų veikla. Mus pakrikštijo lazerių įmone, bet iš tikrųjų esame puslaidininkių technologijų įmonė. Dalį mūsų produkcijos iš tiesų sudaro puslaidininkiniai lazeriai, bet jų gamybos technologija iš esmės skiriasi nuo kietakūnių ir kitokių lazerių gamybos. Visai kiti gamybos principai, jie daug artimesni kitų elektroninių ir mikroelektroninių prietaisų gamybai, arba net ir visiškai tokie patys. Tai visai kitokia technologija, skiriasi technologinė gamybos bazė ir įranga, visai kitokie reikalingi tokios gamybos įgūdžiai. Visi mūsų įmonės darbuotojai yra puslaidininkių specialistai arba elektronikos inžinieriai. Ir dar viena mūsų bendrovės išskirtinybė: mūsų darbuotojų vidutinis amžiaus vidurkis – 26-eri metai.
A. Vizbaras. Gamybą pradedame nuo kristalų auginimo, ir tai bene didžiausia mūsų įmonės intelektinė stip-
rybė, nes galime pritaikyti sukauptas žinias ir tokio darbo patirtį. Kristalų auginimo subtilumai, gamybos technologija, reikiamų parametrų gavimas – tai mūsų bendrovės išskirtinumas ir stiprybė.
ML. Kaip tuos kristalus projektuojate?
A. Vizbaras. Pirmiausia juos apskaičiuojame, tai skaitmeninimo ir modeliavimo darbų etapas. Numatome ir sutariame, ką turime užsiauginti, o paskui imamės auginti. Auginimas vyksta molekuliniu pluoštelių epitaksijos metodu, šiandien tai tiksliausias metodas, leidžiantis auginti kristalą vieno atominio monosluoksnio tikslumu.
ML. Plonesnis ir už vieną nanosluoksnį?
A. Vizbaras. Gerokai plonesnis. Dėliodami atomą prie atomo galime sintetinti tas nanostruktūras. Mūsų puslaidininkinių lazerių veikimas pagrįstas kvantinių šulinių (angl. quantum wells) efektu. Tas struktūras, aibę sluoksnių apskaičiuojame, o tie sluoksniai sudaryti iš skirtingų atomų, kurie kuriamo prietaiso veikime atlieka skirtingą vaidmenį. Pradedame nuo modeliavimo, paskui imamės sintetinimo. Iš gauto kristalo gaminame lustus – lazerinius ar elektroninius, priklausomai nuo to, koks įtaisas ar prietaisas reikalingas.
ML. Kiek operacijų ar technologinių žingsnių prireikia, norint tokį lustą gauti?
A. Vizbaras. Maždaug 14–15 technologinių žingsnių, ir tai užtrunka apie tris savaites. Tai fotolitografija, dielektrikų nusodinimas, metalų garinimas ir kiti žingsniai. Toliau tuos lustus skaldome, užgariname dangas lazeriams skirtiems lustams. Pats tas lazeris yra be galo mažas – 1 mm ilgio ir 200 µm pločio.
ML. Mažumas yra privalumas? O gal kelia problemų?
A. Vizbaras. Problema ta, kad pirštais nepaimsite. Reikia atitinkamų robotų, įtaisų, norint su tokio dydžio objektais dirbti. Puslaidininkių technologijų ypatybė, kad iš visų technologijų jai tenka skirti daugiausia kapitalinių investicijų, nes įranga preciziška ir labai brangi. Jei kitos lazerių kompanijos savo lazerius susirenka dažniausiai rankomis, sumontuoja lęšius, tai mes be robotų neišsiverstume. Žmogus nesukurtas dirbti su tokiais mažais dydžiais.
Puslaidininkinių lazerių privalumai
ML. Priėjome prie įterptųjų sistemų (mikrovaldiklių) problematikos bendrovės „Brolis“ veikloje.
A. Vizbaras. Mūsų gaminamas mikrolazeriukas tėra vienas iš tų komponentų, kuris dedamas į mūsų klientų, sistemų integratorių, prietaisus, šalia savųjų valdiklių ir kitų įtaisų. Iš viso to gaunama sistema, atliekanti savo funkciją. Tų sistemų yra labai įdomių, įdomūs ir jų taikymai. Sistemų privalumas tas, kad jose veikia mūsų mik-rolazeriukai. Kuo jie svarbūs? Mūsų lazeriukų išskirtinumas – generuojamų spalvų ruožas ir veikos parametrai. Šiandien pasaulinėje rinkoje turime mažiausias slenkstines galias, kitaip tariant, didžiausią energinį efektyvumą. Mūsų lazeris pradeda šviesti, kai gauna 12 mW elektrinės galios maitinimą. Tai labai maža galia, gaunama iš nediduko galvinio elemento. Tokie lazeriukai praktiškai neskleidžia šilumos, dėl to jie gali būti naudojami paprastose rankinėse sistemėlėse ir tose vietose, kur sudėtinga gauti energijos. Jų efektyvumas yra labai didelis.
Mūsų geriausių lazerių absoliutinis efektyvumas pasiekia ir peršoka 30 proc., vadinasi, trečdalis energijos paverčiama šviesa. Generuojamų bangų ruože – 1,8–4 µm – tai labai didelis skaičius. Beje, šis bangų ruožas – dar neištrypta žemė, nedaug kas šiame diapazone dirba. Tad mūsų pasiekti 30 proc. šiandien pasaulinėje rinkoje yra geriausias skaičius. GaAs gaminamuose dioduose artimajame infraraudonųjų bangų ruože pasiekti efektyvumai sudaro jau 60–70 proc. Tai labai didelis efektyvumas, nes du trečdaliai pridėtos elektros energijos paverčiama šviesa.
A. Vizbaras. Toks tvirtinimas nėra teisingas, kadangi neadekvatus palyginimas – iš aguonos grūdo norima gauti nežinia ko. Šiandien mūsų didžiausia galia nuolatinėje veikoje yra 7 W. Nedaug? Bet pasižiūrėkime, iš kokio aguonos grūdo tą galią sugebame generuoti. Tai milžiniškas energijos kiekis, jeigu įsigilinsime. Jei iš šaldytuvo dydžio dėžės gauname 1 kW, o iš akimi vos matomo mikrolazeriuko 7 W, tai pastarojo efektyvumas santykinai didesnis. Į tokio tūrio aparatą sudėjus daugybę mikrolazeriukų gal pavyktų gauti ir 1 MW galios.
ML. Kuo šiuo požiūriu puslaidininkiniams lazeriams pralaimi kieto kūno lazeriai?
A. Vizbaras. Kietakūniai lazeriai kaupinami optiniu būdu, vadinasi, reikia žadinti tam tikrą lempą, o tam reikia energijos. Lempa arba lazeriniai diodai apšviečia tą kristalą, taigi krenta efektyvumas, kuris geriausiu atveju bus 10 proc.
Griovimo šišas ir puslaidininkiai
ML. Daug dėmesio skiriate kristalų auginimui, o šioje srityje Lietuva turėjo gerą įdirbį. Pakaktų priminti „Nuklono“, „Ventos“ įmones, kur buvo auginami net unikalūs tuo metu puslaidininkiniai kristalai. Ar Jūsų veikloje kokio nors perimamumo su turėtąja patirtimi esama, o gal veiklą pradėjote tuščioje vietoje?
A. Vizbaras. Mūsų atveju tai visiškai nauja erdvė. Lietuvoje būta tokių pagrindų, bet apmaudu, kad nesugebėta išsaugoti. Gal ne tik santvarkos pasikeitimas ir subyrėję seni ekonominiai ryšiai turėjo įtakos. Gal pristigo ir asmenybių, kurios būtų gebėjusios žvelgti į priekį.
Kristijonas Vizbaras. „Nuklonas“ begėdiškiausiu būdu buvo išvogtas. Mes dabar turime molekulinio pluoštelio epitaksijos reaktorių III–V grupės puslaidininkiniams kristalams auginti. Tai štai „Nuklone“ stovėjo Prancūzijos kompanijos „Riber“ pastatyta tokių reaktorių linija. Vykstant santvarkos virsmui, Vilniaus universiteto mokslininkų grupė vyko į „Nukloną“ domėtis, gal įmanoma kai ką už prieinamą kainą įsigyti. Ką rado? Per naktį visa vertingiausia nauja įranga buvo išlaužta gabalais ir priduota į… metalo laužo supirktuvę. Taip pasielgta su įranga, kurios vertė dešimtys milijonų litų. O jei tokia įranga būtų patekųsi į rankas žmonėms, panašiems į tuos, kurie išlaikė „Fermentą“ ir „Bio Sicor“ savo rankose, tai būtų kitas reikalas.
A. Vizbaras. Tose institucijose ar bendrovėse, kur atsirado tokių asmenybių kaip Arvydas Janulaitis, Viktoras Butkus, Vladas Bumelis ir kai kurios kitos, sugebėta išlaikyti Lietuvos bio-technologiją. Išties buvo sudėtingi laikai, bet tos asmenybės sugebėjo savo regos fokuse išlaikyti biotechnologijos svarbą ir turėtą žinių lygį. Ir tas jiems atsipirko šimteriopai.
Panašiai buvo su Lietuvos lazerių kūrėjais. Buvo Algis Petras Piskarskas, Romualdas Danielius, Rimantas Kraujalis ir kiti, sugebėję suburti į vieną vietą ir išlaikyti kritinę žinių masę, o tuo pačiu išlaikyti šią mokslo ir gamybos sritį. Bet su puslaidininkiais to neįvyko.
ML. Išskyrus išlaikytą Puslaidininkių fizikos institutą.
A. Vizbaras. Tarkime, taip, tačiau „Nukloną“, „Ventą“ praradome. Ką tai reiškia? 20 metų pertrūkį, pauzę tuose perspektyviuose darbuose. Baigę mokslus Vakaruose grįžome į Lietuvą ir atsidūrėme padėtyje, kai teko imtis visko iš pradžios. Mums būtų buvę daug lengviau, jeigu tas tęstinumas būtų buvęs išlaikytas.
K. Vizbaras. Nereikėtų pamiršti, kad mūsų prisimintieji asmenys ne tik išlaikė savąsias sritis – biotechnologiją ir lazerių kūrimą, bet ir smarkiai restruktūrizavo tuos veiklos barus. Teko atsisakyti daugelio darbuotojų, ir toli gražu ne prastų – tokia buvo to meto būtinybė. Skausmingi sprendimai, bet jie padėjo išsaugoti specialistų ir mokslininkų branduolį, iš kurio ilgainiui tos sritys atsikūrė, prisitaikė prie naujos sistemos ir sustiprėjo.
A. Vizbaras. Reikėjo keisti žmonių mentalitetą, požiūrį į darbą. Bet puslaidininkių skirtyje mes pasijutome visiško starto pozicijoje, kai patiems teko įveikti visą distanciją.
Kaip blusos kaustomos
ML. Iš kur trys broliai gavo drąsos imtis veiklos, kurios kažkodėl nedrįso imtis Lietuvoje dirbusieji mokslininkai ar elektronikos inžinieriai?
A. Vizbaras. Mudu su Kristijonu į Vilniaus universiteto Fizikos fakultetą įstojome 2003 m., nuo antro kurso pradėjome dirbti laboratorijoje. Bet tuo metu jokios didesnės europinės paramos technologijoms, įrangai Lietuva dar negaudavo. Ir mums teko susidurti su aparatūra fakulteto laboratorijose, kuri buvo tokia sena, kad daugelis prietaisų neveikė. Kai 2004 m. tapome Europos Sąjungos nariai, prasidėjo finansinė ES parama Lietuvai. Nuo antro kurso pradėjome dirbti prof. Viliaus Palenskio ir Jono Matuko Triukšmų tyrimo laboratorijoje Radiofizikos katedroje. Užsiėmėme ne tiek moksline veikla, kiek įvairiais matavimais. Eksperimentinė fizika mus sudomino, užkibome ir už puslaidininkių.
ML. O kas konkrečiai sudomino?
A. Vizbaras. Laboratorijos vadovai iš savo draugo Kanadoje gaudavo lazerinių diodų ir fotodiodų. Aplinkui nusenusi įranga, o vadovas mums rodo: „Štai fotodiodas“. Žiūrim ir nieko nematom – toks mažytis. Per mikroskopą pamatėme kontaktus ir visa kita, iš ko galėjome spręsti, kad tai tikrai fotodiodas. Pagalvojau: su mūsų laboratorijoje esama įranga tokių subtilių dalykų tikrai niekas nedaro. Vadinasi, užsienio universitetuose su tokia įranga dirbama. Ta mintis mane sužavėjo, nedavė ramybės, labiausiai knietėjo sužinoti, kaip tie mažutėliai įtaisėliai daromi, kaip tas blusas pakausto.
Štai iš tokio studentiško gal ir naivaus susižavėjimo toliau ir prasidėjo mudviejų su Kristijonu kelias į platųjį puslaidininkių pasaulį. Trečiame kurse jau buvome apsisprendę, kad padarome bakalaurinį darbą, apsiginame, gauname diplomą ir keliame sparnus į užsienį, kur bandysime tas naujausias technologijas įsisavinti.
K. Vizbaras. Būtent su puslaidininkių technologijų mokslu ir pačia gamyba norėjome susipažinti, nes mums tai buvo įdomu ir bene labiausiai traukė. O Dominykas buvo už mus vyresnis ir ėjo savo keliu, įgijo inžinerinį išsilavinimą, o paskui vadybinį. Tapo jūrų transporto inžinieriumi, baigęs Antverpene atitinkamą universitetą Belgijoje. Su fizika nieko bendra neturintys mokslai, bet jo vadybiniai įgyti įgūdžiai ir sukauptoji patirtis mums labai pravertė imantis savarankiškos veiklos.
Bus daugiau
Kalbėjosi Gediminas Zemlickas
