Becsukódik a technológiai szakadék?

Germánium planár félvezető technológia a Tungsramban

Előre is elnézést kérek, de ebben a sztoriban sok szakmázás lesz… Ennek az az oka, hogy igen sokan nem tudják vagy nem ismerik fel és el, hogy a Tungsram második világháború utáni történelmének szerves és kihagyhatatlan része a félvezető, a mikroelektronika. Igen, a mikroelektronika, a félvezető is Tungsram - egészen 1982-ig. Ezt a körülményt pedig nem lehet szakma nélkül bemutatni…

A tranzisztort 1948-ban találták fel és a három feltaláló 1956-ban kapott érte Nobel-díjat. Ehhez képest Magyarország rendkívül hamar, már az ötvenes évek legelején csatlakozott a mikroelektronikai fejlesztéshez. A Tungsram ebben tevékeny részt vállalt, hiszen az út a többi, korábbi fényforrásos majd elektroncsöves partnerhez (Siemenshez, Philipshez, Telefunkenhez, másokhoz) hasonlóan egyenes volt: a fényforrás-gyártás igényelte a vákuumtechnikát és az üveggyártást, a vákuumtechnika lehetővé tette a vákuum-elektronikát (vagyis az elektroncsöveket; itt mind a vákuumtechnika, mind az üveggyártás elengedhetetlen feltétel volt) és az elektroncsövek funkcióját pedig végül a félvezetők vették át.

Ezt az utat járta be minden nagy cég, aki a félvezetőkkel kezdett foglalkozni: például a Siemens, a Philips, a Telefunken, a Sylvania – így a Tungsram is. A világ élvonalában haladt ebben a tekintetben is; alig néhány éves késés jellemezte: 1956-ban nálunk is elindult a félvezetők gyártása. A felfutás nagyon gyors volt: míg 1957-ben 17.000 darab félvezető eszköz készül, öt évvel később már ennek kétszázszorosa: majdnem három és fél millió. (A Tungsram egész történelme folyamán kb. ötven év alatt összesen mintegy 500 millió darab elektroncsövet gyártott – a félvezető már az indulásától számítva ötödik évben három és fél milliót…És csak azért nem többet, mert a piac egyszerűen nem tudott többet felvenni.) És bár a fényforrások fejlesztésének és gyártásának hegemóniájához nem fér kétség, a Tungsram háború utáni történelme ily módon bizony a félvezetők története is. Persze azért valahogy az elektroncső mégis csak édes gyerek volt, mert vákuum is van benne, üveg-búrája is van – na jó, spirál nincs benne, hanem valami más – de azért "a mi kutyánk kölyke". A félvezető meg egészen másfajta dolog, nem is hasonlít se az üvegre, se a lámpára… Ezért sok izzós vezető véleménye szerint a félvezető az Izzóban csak amolyan "úri passzió" volt – reakcióképpen, a félvezetősök Izzó-beli történelmét a "nyomják Krahácsot" szemlélet uralta.

Aztán jött a vasfüggöny hatása, meg a mikroelektronika egyre inkább katonai vonatkozású (is!) lett meg egyre többe kerültek a félvezető beruházások (mára egy chipgyár létesítése legalább 4…5 milliárd dollár, ha nem több!) – szóval a távolság az izzós mikroelektronika és a világszínvonal között gyorsan nőtt és szakadékká szélesedett. Ez a szakadék egyszer szűkült le (meg aztán még egyszer nyílt erre lehetőség, de az már nem a Tungsram sztori része – bár lentebb azért ejtek róla egy szót.)

A félvezető gyártás hőskorában a fő alapanyag a germánium volt. Ilyen eszközöket gyártott az Izzó is. De gyors ütemben jött fel a szilicium, amelynek néhány hátrányával szemben volt egy óriási előnye: felületén stabil, kiváló szigetelő és felületvédelmi tulajdonságú oxid nőtt, amit rendkívül előnyösen lehetett a technológiában alkalmazni. Emiatt a gyártandó eszközöket szinte a felületen, a szilicium-dioxidot felhasználva, síkban lehetett kialakítani – innen a technológia és a termék neve: szilicium planár eszközök. (Sokféle anyagból lehet félvezetőt gyártani, de a szilicium máig is a legfontosabb és legáltalánosabban használt alapanyag). A germánium oxidja lyukacsos, nedvtartó, semmire se való, instabil – egyszóval káros. Ennek ellenére a germánium kiemelkedő tulajdonságaira hivatkozó germánium-pártiak sokáig kitartottak és korszakalkotó lépésre határozták el magukat: ha a germánium oxidja nem jó, használjunk szilicium-dioxidot a germánium felületén. Jó, ez nem oxidációval jön létre, hanem bonyolultabb kémiai reakciókkal, de hát aztán… És megjelent az ígéretes germánium-planár technológia.

Nos, itt ugrott megint az élbolyba az Izzó. Jelen sorok írója akkor még megszállott félvezető fejlesztő volt, aki rendszeresen benn volt – sokadmagával – este tízig a munkában. (A félvezető fejlesztésen rengeteg ilyen megszállott dolgozott – részben a "nyomják Krahácsot" kompenzálásaképpen. "Majd mi megmutatjuk!" - lelkesedtünk…) Az én feladatom volt a germánium planár technológia kifejlesztése – szűkebben fogalmazva és lényegében jó minőségű szilicium-dioxid réteg létrehozása a germánium felületén, hiszen a többi lépés – mutatis mutandis - átemelhető volt a szilicium eszközök technológiájából. Büszkén jelentem, hogy a meglehetősen bonyolult feladatot sikerült megoldani és a munkát siker koronázta: a félvezető technikában szokatlan módszerrel, egy különleges anyag, a tetraetoxiszilán pirolízisével stabil és alkalmazható szilicium dioxidot lehetett növeszteni a germánium felületén. Ugyan ez az eljárás sokkal bonyolultabb, mint a szimpla oxidáció, de ez mégis nagy ugrás és nagy siker volt; és ezzel megnyílt a lehetőség a világ legjobbjai között germánium planár eszközöket gyártani.

Volt azonban egy nagy gond. A germánium planár eszközök gyártói világszerte csak mintegy tucatnyian voltak; a szilicium szinte mindent vitt. Emiatt az Izzó is mérlegelte: beszáll-e a döntő kisebbségben lévő, bár világszínvonalat képviselő germánium-planár táborba vagy erejét és eszközeit a sziliciumra koncentrálja – ez ugyan perspektívikusabb, de az elmaradásunk a világszínvonaltól már óriási. A dilemma végül a szilicium javára dőlt el, az Izzó nem állt rá a germánium planár eszközök gyártására, bár megtehette volna. A becsukódó szakadék újra nyílt és egyre szélesebb lett… A helyzet, a "merre az előre" dilemmája aztán végül a Tungsram számára a gordiusi csomó átvágásával lett okafogyott: a kormányzati döntés a nyolcvanas évek elején a teljes félvezető ágazatot leválasztotta az Izzóról és létrehozta a Mikroelektronikai Vállalatot…

A szakadék újbóli beszűkítésének – sőt megszűntetésének - lehetősége már nem az Izzóban, hanem az Intermos-ban merült fel. (Az Intermos a MEV egyik utódja volt; addigra már 100%-osan magyar tulajdonban – lényegében a volt izzós budapesti mikroelektronikai szakemberek dolgoztak ott. A régi pesti csapatnak, a Tungsram Félvezető Fejlesztésének színeváltozása…) Én akkor az Intermos RT elnök-vezérigazgatója voltam és a meglévők mellé további nyugati kooperációs lehetőségeket keresvén, szinte minden szóba jöhető nyugati céggel, a világ legnagyobbjaival tárgyaltam. (Azt akartam elérni, hogy az Intermos sok lábon – sok piacon – álljon.) És ott történt, amit az ember az életében egyszer él át: a világ egyik legnagyobb cége, az amerikai AT&T vegyesvállalati ajánlatot tett a hozzá képest bolha nagyságú Intermosnak… (Tanúm van rá: Szakács Benővel – természetesen szintén volt izzóssal, műszaki helyettesemmel - együtt tárgyaltunk.)

Ez az ajánlat olyan váratlan volt, mintha az utcán szembe jönne Sharon Stone, a nyakadba ugrana, hozzád simulna és érzékien lesmárolna… (Ezt sajnos csak elképzelni tudom; Sharon Stone-nal még sose találkoztam…J) A vegyesvállalat Magyarországon létesülne; 50%-50% tulajdonaránnyal, a világszínvonalú technológiát az AT&T adná; a berendezéseket is szállítaná és ha kell, a teljes termelést visszavásárolná. A vegyesvállalat exportja meghaladta volna Magyarország teljes akkori exportját… Hát ez az, amit az ember életében csak egyszer él át… A magyar mikroelektronika egyszeriben a világ élvonalába ugrott volna, a szakadék egyszerűen eltűnt volna. Rögtön megkerestem az illetékes magyar kormányzati nagyfőnököket, hiszen az ügy országosan kiemelkedő jelentőségű volt, de óriási elképedésemre és sajnálatomra, minden agitációm dacára sem haraptak rá az ügyre; innen a két "volna" az előző mondatban… Az okokat nem tudom, legfeljebb sejtem. Minden esetre, az ügy nem az AT&T és nem az Intermos miatt zápult meg… És ma a magyarországi mikroelektronika ott tart, ahol tart…

Adalék:

Mindannyian tudunk a klímaváltozásról és érezhetjük hatását. Az ok: a légkörbe kerülő széndioxid; ennek egyik forrása pedig az autó. Közismert az is, hogy intenzíven dolgoznak az elektromos autó kifejlesztésén, miként az is, hogy a feladat nehézségét az elektromos áram tárolása jelenti. Egy mai modern akkumulátorral az autó átlagosan csak mintegy kétszáz kilométert tud megtenni és máris meg kell állnia "tankolni". És itt van a következő baj: ha benzint vételezünk, az ügylet pár percig tart, ha az akkumulátort kell feltölteni, akkor néhány órát. Éppen most olvastam a hírt, hogy sikerült megkonstruálni egy olyan akkumulátort, amelyik öt perc alatt feltölthető! A konstrukció többszörösen kapcsolódik a félvezetőhöz: először is, az akku különlegesen előállított nanorészecskékből (atomi, nanométeres nagyságú részecskékből) áll – nos, a nanoelektronika a mikroelektronika továbbfejlesztett változata. A másik kapcsolódási pont: a felhasznált anyag a germánium… Az, amivel mi is dolgoztunk az Izzóban.

És a történelem megismétli önmagát: a hírek szerint azért, hogy az akkuk olcsóbbak legyenek, a germániumot más anyaggal fogják helyettesíteni - mit tesz Isten, sziliciummal… És újfent el lehet morfondírozni, mi lehetett volna, ha az Izzó meg a mikroelektronika…