Pane prorektore, které fakulty a ústavy na ČVUT se výzkumu polovodičů věnují?
Výzkum polovodičů je u nás rozprostřen na několika fakultách. Jsou to Fakulta elektrotechnická (FEL), Fakulta informačních technologií (FIT), Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská (FJFI) a také Fakulta dopravní (FD). Významnou roli hrají také dva naše ústavy – Český institut informatiky, robotiky a kybernetiky (CIIRC) a Ústav technické a experimentální fyziky (ÚTEF). Tím vytváříme velmi silnou základnu napříč celým ČVUT.
Na jaké oblasti se jednotlivé týmy zaměřují?
Nejsilnější v oblasti polovodičů je tým Jiřího Jakovenka z katedry mikroelektroniky na FEL, který se věnuje široké škále výzkumu – od návrhu analogových a digitálních integrovaných obvodů optimalizovaných pomocí umělé inteligence přes vývoj elektroniky pro částicové detektory, integrované obvody pro power management až po vývoj nových topologií CMOS tranzistorů. Významná je i jejich práce v oblasti vývoje MEMS senzorů, sběru energie (energy harvesting) a tištěných senzorů. Další skupiny na katedře mikroelektroniky se zabývají vývojem výkonových polovodičů a karbidové elektroniky, integrované optoelektroniky a analýzou tepelných vlastností součástek.
Jaké projekty řeší týmy na FIT a v Centru aplikované fyziky?
Na FIT působí pracovní skupina Hany Kubátové, která se zaměřuje na digitální návrh a spolehlivost elektronických systémů. Zabývají se například návrhem obvodů odolných proti poruchám, výpočtem parametrů spolehlivosti, implementací na FPGA nebo využitím Petriho sítí pro modelování hardwaru. Velkým tématem jsou algoritmy a architektury pro IoT a AI.
Významná je také práce Centra aplikované fyziky a pokročilých detekčních systémů, kde vyvíjejí křemíkové detektory různých rozměrů, včetně velkých 40 × 40 cm² pro radiologii. Navrhují vlastní ASIC čipy v CMOS technologiích, read-out elektroniku, PCB desky, flex kabely, firmware a software pro kompletní provoz detekčních systémů. Díky mezinárodní spolupráci patří k předním týmům v oblasti detekce ionizujícího záření.
Jak se tento výzkum promítá do výuky?
Snažíme se reflektovat aktuální trendy. Na FEL máme oblíbený studijní program se specializací na mikroelektroniku, který právě prochází reakreditací. Vzniknou dva samostatné programy – jeden více zaměřený na hardware, druhý na software, což umožní hlubší specializaci. Důležité je i to, že studenty zapojujeme do výzkumných projektů už od začátku magisterského studia a spolupracujeme s univerzitami na Tchaj-wanu i v Evropě. Velkou roli hrají také naši doktorandi.
Vnímáte rostoucí zájem studentů o tento obor?
Rozhodně. V posledních dvou až třech letech sledujeme nárůst zájmu, což je dáno i medializací tématu polovodičů. Studenty motivuje, že pracují na reálných projektech s dopadem v praxi. Navíc mají kvalitní podmínky – možnost vyjet do zahraničí v rámci Erasmu nebo aliance EuroTeQ a úzký kontakt s průmyslem, který má o naše absolventy velký zájem.
Jakou roli hraje členství ČVUT v Českém polovodičovém centru?
Je to určitě důležitá platforma, ale neměli bychom ji vnímat izolovaně. Klíčový je celý ekosystém, který se v Česku začíná budovat. Díky Českému polovodičovému centru se daří lépe komunikovat směrem k veřejnosti, ale stejně podstatná je spolupráce s firmami a vznik nových startupů či spin-offů. S Českým národním polovodičovým klastrem je možné vytvářet vhodné zázemí pro tyto nové subjekty.
Spolupracujete ale i s Tchaj-wanem. Na čem konkrétně?
Úzce spolupracujeme s Taiwan Semiconductor Research Institute, který je součástí National Institutes of Applied Research, anebo s National Taiwan University of Science and Technology, kde řešíme například návrhy čipů – co, z čeho a jak vyrobit. Nejde přitom jen o design, ale i o materiály, technologii a strojírenství. Například TSMC na Tchaj-wanu hledá i studenty se zaměřením na strojní inženýrství, což ukazuje, jak široký tento obor je.
Na co jste v oblasti polovodičů na ČVUT nejvíce hrdí?
Na naše šikovné lidi, kteří umí spolupracovat s průmyslem i se zahraničními univerzitami. Velkým přínosem je i návrat odborníků z praxe, kteří chtějí učit, čímž posilují celý ekosystém. Roste počet odborníků nejen ve výzkumu, ale i ve výuce, což je pro mě důkazem, že jdeme správným směrem.
Jaký je váš vztah s kolegy z VUT? Je to spíše konkurence, nebo spolupráce?
Obě univerzity mají v oblasti čipového designu silnou expertízu. Spolupracujeme, ale zároveň si do určité míry konkurujeme, což je podle mě zdravé – motivuje nás to ke zlepšování. Do budoucna jsme připraveni pomoci i dalším univerzitám rozvíjet polovodičový výzkum. Rivalita mezi Prahou a Brnem existuje, ale nejde o žádné naschvály – spíš o vzájemné posouvání kupředu a lepší spolupráci s firmami v jednotlivých regionech.
Autorka: Jana Franchi, Události na VUT
Foto: Jiří Ryszawy, ČVUT