Zapomnijcie o polskiej Dolinie Krzemowej. Zanim powstanie, będziemy mieli w Polsce już od dawna Dolinę Azotkową. Tej rewolucji hi-tech będą przewodzić firmy takie jak TopGaN.
Na razie TopGaN pod względem rozpoznawalności przegrywa z hollywoodzkim hitem z połowy lat 80. Pewnie dlatego urzędnicy notorycznie poprawiają w rozmaitych formularzach nazwę firmy na „Top GaN”, Top Gan, czy wreszcie „Top Gun”. Za kilka lat to się może jednak zmienić. Firma stoi bowiem przed realną szansą, żeby w swojej branży trafić do kategorii Top.
„GaN” w nazwie firmy to chemiczny symbol azotku galu, kryształu niosącego rewolucję w dziedzinach elektroniki i optoelektroniki. Temu materiałowi zawdzięczamy niebieski laser, a więc napęd blu-ray, czyli kino domowe w full HD i godziny zmarnowane przed konsolą PlayStation 3. TopGaN zajmuje się produkcją niebieskich diod laserowych, takich, jakie można znaleźć wewnątrz napędu blu-ray. Na razie jednak wewnątrz elektroniki użytkowej nie znajdziemy komponentów „made in Poland”.
Najpoważniejsi, a właściwie jedyni konkurenci dla polskich azotkowców to obecni monopoliści na rynku niebieskich laserów, czyli Japończycy. Firmy z Kraju Kwitnącej Wiśni od wielu lat zbierają w tej branży rentę pionierską, ponieważ jako pierwsze opracowały niebieski laser, mają w ręku wszystkie kluczowe technologie i jako jedyne go produkują. Dlatego też sytuacja TopGaN przypomina walkę Dawida z Goliatem: naprzeciw siebie mają japońskich zawodników wagi ciężkiej, a nawet superciężkiej: Nichia, Sony, Sanyo, Sharp, NEC, Mitsubishi. Dawid w tej walce nie będzie miał lekko. – Oceniam zapóźnienie technologiczne w stosunku do Japończyków na mniej więcej sześć lat – mówi dr hab. Michał Boćkowski z TopGaN. Japończycy potrafią na przykład już robić zielony laser – coś, czego my się jeszcze musimy nauczyć. Co nie znaczy, że jesteśmy w tej walce kompletnie bez szans.

Od kina domowego do czystej wody

– Nie załapaliśmy się na pociąg o nazwie blu-ray – z odrobiną żalu przyznaje Boćkowski. Na drodze stanęły kryształy azotku galu. Kiedy napęd debiutował na sklepowych półkach, w Polsce wciąż nie byliśmy w stanie wytwarzać kryształów o dostatecznej (czytaj: przemysłowej) wielkości. Polski azotek galu pod względem jakości już wtedy był bezkonkurencyjny na świecie, ale do zastosowań na przemysłową skalę jeszcze się nie nadawał. Japończycy z kolei nauczyli się robić kryształy o gorszej jakości, ale większe. Mogą więc produkować 100 mln diod do napędów blu-ray rocznie. Premiera napędu zbiegła się jednak z gwałtownym wzrostem objętości dysków twardych i rozwojem szybkiego internetu, więc ludzie coraz rzadziej korzystają ze srebrnych krążków. Technologia ta nie ma więc przed sobą wielkiej przyszłości.
Co nie znaczy, że napędy te wyczerpują możliwości zarobku na niebieskich diodach laserowych (nie mylić z diodami LED). W ciągu ostatnich pięciu lat światowa sprzedaż diod opartych na podłożach z azotku galu wzrosła ponad 50-krotnie, z 17 mln dol. w 2006 r. do 1 mld dol. w 2012 r. Zdaniem branżowego magazynu „Laser World Focus” całkowita wartość rynku laserowego wyniesie w tym roku 8,62 mld dol., z czego lasery oparte na diodach odpowiadają za połowę tej wartości. Dawid ma więc dobre powody do walki z Goliatem, a z upływem czasu będzie ich jeszcze więcej.
Zapotrzebowanie na diody laserowe po schyłku blu-ray zapewnią bowiem technologie, które na razie majaczą na horyzoncie, ale na świecie trwają badania nad ich opracowaniem. Miliony diod będą zamawiać producenci projektorów. Diody laserowe są maleńkie, dlatego doskonale sprawdzą się w pikoprojektorach, np. w telefonach komórkowych. Rewolucja czeka także zwykłe projektory, takie jak te, które można znaleźć w salach konferencyjnych i kinach domowych. Takie projektory są wygodne, bo mogą stać np. pół metra od powierzchni, na której wyświetlany jest obraz. Na tegorocznych targach CES takie urządzenie zaprezentowała firma LG. Do tego dochodzi specjalistyczny segment projektorów kinowych. Jeśli kogoś na świecie jeszcze to interesuje, urządzenia potrafią wyświetlać obraz 3D, którym cieszyć się można bez niewygodnych okularów. Konsument te wszystkie ułatwienia doceni, więc rynek na diody się znajdzie.
Do tego dochodzą inne zastosowania, choć nie tak masowe. Niebieskie diody laserowe mogą być wykorzystywane w urządzeniach uzdatniających wodę, w urządzeniach telekomunikacyjnych przy światłowodach, drukarkach, a nawet w światłach samochodowych (światło z diody laserowej ma jeszcze lepsze parametry niż z diody LED). Kiedy wymienione tutaj technologie będą już na tyle zaawansowane, żeby wejść na rynek, TopGaN chce być już na nie gotowy – i złamać monopol keiretsu (tak nazywane są największe japońskie koncerny).

Milionowe azotki

TopGaN to klasyczny spin-off, czyli firma powstała na bazie instytucji badawczej. Tak to wygląda w przedstawianych jako mekce innowacyjności Stanach Zjednoczonych. Grupa uczonych przez wiele lat zajmuje się pewnym zagadnieniem i po osiągnięciu sukcesów decyduje się na założenie firmy. Instytucja naukowa, w której pracują, udostępnia im laboratoria, a oni w zamian dzielą się z nią zyskiem. Korzyść jest obopólna. Użytkownicy telefonów Apple’a w Stanach mogą korzystać z usług elektronicznej asystentki Siri. Opracowano ją za rządowe granty (m.in. z DARPA, Agencji Zaawansowanych Obronnych Projektów Badawczych Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych). Następnie jej twórcy założyli spin-off, który w końcu kupił Apple. Część z transakcji trafiła do Uniwersytetu Stanforda.
Badania, które umożliwiły powstanie firmy prowadzone były od trzech dekad w Instytucie Wysokich Ciśnień Polskiej Akademii Nauk. Założenie firmy, która byłaby w stanie spożytkować w rynkowy sposób owoce wielu lat badań, było oczkiem w głowie ojca chrzestnego polskich azotków, prof. Sylwestra Porowskiego (dzisiaj szefa rady nadzorczej TopGaN). Firma powstała w 2001 r., kiedy trafił się anioł biznesu, który wsparł naukowców pokaźną sumą na dalszą działalność. Chociaż biorąc pod uwagę, że Andrzej Kasprowiak wyłożył na TopGaN 30 mln zł, w polskich warunkach raczej trzeba go nazwać archaniołem. Te pieniądze pozwoliły sześć lat później na wprowadzenie pierwszych polskich niebieskich diod laserowych do sprzedaży. Dzisiaj firma sprzedaje swoje produkty w ilościach sięgających kilkuset sztuk rocznie. Na razie, żeby zbilansować swoją działalność, żyje także z grantów, m.in. europejskich instytucji, a także prowadzenia działalności badawczo-rozwojowej na rzecz europejskich koncernów elektronicznych.
Dla prawdziwego rynkowego sukcesu TopGaN potrzebuje umasowienia produkcji. Do tego są mu potrzebne m.in. kryształy azotku galu o średnicy przynajmniej 2 cali. Te, jak zapewniają polscy azotkowcy, są na wyciągnięcie ręki. Gdyby tak się stało, firma za 10 lat mogłaby produkować 5 mln diod rocznie, których wartość wycenia dzisiaj na ok. 200 mln zł.

Trójkąt w Dolinie

Michał Boćkowski mówi, że polska myśl azotkowa jest poważana na całym świecie. – W Polsce wytworzył się azotkowy trójkąt, którego wierzchołkami są IWC PAN, TopGaN i firma Ammono. Kapitał, który udało nam się zgromadzić do tej pory, jest nie do przecenienia. Ammono robi najlepsze na świecie kryształy azotku galu. Wykorzystujące je lasery poza nami mają tylko Japończycy. Opanowaliśmy trzy z czterech istniejących technologii produkcji tych kryształów. Posiadamy wszystkie technologie budowy struktur laserowych na podstawie tych kryształów, z czego jedna jest unikalna na skalę światową. Jeżeli nad czymś jeszcze musimy popracować, to nad processingiem, czyli finalnym etapem obróbki niezbędnym przy produkcji diody laserowej. To wystarczająco dużo, żeby wstrząsnąć tą branżą – mówi Boćkowski. Z tego względu mówienie o polskiej Dolinie Azotkowej, czyli Nitride Valley, nie jest przesadą.
Boćkowski ocenia, że aby ziścił się sen o polskiej potędze w optoelektronice, potrzeba 200–300 mln zł i 5–10 lat. Te nakłady się zwrócą, bo branże takie jak optoelektronika to źródło wysoko specjalistycznych miejsc pracy, które napędzają popyt na absolwentów uczelni technicznych. Ponadto rozwój jednego sektora oznacza zazwyczaj rozwój sektorów przyległych. A TopGaN już w tej chwili współpracuje z polskimi firmami nad produkcją całych laserów, a nie tylko diod. – Polscy azotkowcy cieszą się na świecie opinią głoszącą, że to naukowcy zza granicy przyjeżdżają pracować do nas, nie na odwrót – mówi Boćkowski. To znaczy, że branża zaczyna osiągać pewną masę krytyczną, po której przekroczeniu nie będzie już barier dla rozwoju. Z tego względu kluczowe dla TopGaN jest otrzymanie grantu na budowę demonstracyjnej linii produkcyjnej.
Tymczasem za Atlantykiem ciężko pracują nad tym, żeby nie tylko zmniejszyć dystans do nas, lecz także do Japończyków. W optoelektronikę inwestowane są poważne pieniądze. Na przykład firma Transphorm, która zajmuje się otrzymywaniem elektroniki z azotku galu, otrzymała z Departamentu Energii grant w wysokości 105 mln dol. Kiedy Amerykanie uznają, że jakaś branża jest strategiczna z ich punktu widzenia, nie skąpią pieniędzy na jej rozwój. Czy coś takiego możliwe jest w Polsce?