Len dobrý vedec môže byť dobrým učiteľom
Práca vedca nie je na osem hodín denne; s problematikou treba žiť, zaujímať sa o ňu a mať oči a uši otvorené, hovorí profesor Daniel Donoval, riaditeľ Ústavu elektroniky a fotoniky Fakulty elektrotechniky a informatiky STU.
Pán profesor, kedy ste sa rozhodli pre svoju životnú cestu?
Zrejme počas vysokej školy, kde ma bavili veci, ktoré sme na nej riešili. Od strednej školy ma zaujímala fyzika, polovodičové štruktúry a riešenia modernej elektroniky, ktorá sa rozvíjala. A naozaj si v súčasnosti nevieme predstaviť náš život bez toho, aby sme boli obklopení elektronikou. Či je to už v domácnosti a ide o bielu techniku, telefón, ktorý je prakticky založený na elektronických riešeniach, alebo či je to spotrebná elektronika, výpočtová či automobilová technika... všade sa aplikuje moderná elektronika. Dá sa povedať, že sa transformovala do mikroelektroniky a v súčasnosti do nanoelektroniky.
Pamätáte sa na nejakého profesora alebo profesorku zo svojich študentských čias, ktorí na vás výrazne zapôsobili?
Áno, pamätám sa na moju triednu profesorku na strednej škole, ktorá nás učila fyziku a dokázala vysvetliť rôzne fyzikálne javy. Bola, najmä na nás chlapcov, ako remeň (smiech). Ale na druhej strane za nás vedela v zborovni zabojovať, keď sme všeličo vyviedli. Doteraz sa s ňou veľmi rád stretávam na našich maturitných stretnutiach a aj ona rada chodí medzi nás.
Predpokladám, že váš odbor si vyžaduje neustále a nepretržité vzdelávanie, však?
Samozrejme. Nové riešenia prinášajú nové aplikácie, vyžadujú použitie nových materiálov a štruktúr. Základným polovodičovým materiálom je kremík, ale v mnohých aplikáciách, či už sú to vysokofrekvenčné, respektíve výkonové aplikácie, sa začínajú využívať viaczložkové polovodičové materiály ako GaN, AlGaN, SiC či GaAs. Tak, ako výskum, aj pedagogika nadobúda multicisciplinárny charakter.
Neoľutovali ste nikdy svoju voľbu cesty vedca?
Nie, neoľutoval. Postupne sa na mňa „nalepili“ rôzne vedomosti. Svoju diplomovú prácu som napríklad pochopil až o tri roky, keď som sa pripravoval na vedenie cvičení so študentmi. Až vtedy som pochopil, čo som vlastne v diplomovke robil. Potom prišla kandidátska práca, stážové pobyty vo Švédsku, habilitácia, inaugurácia, veľký doktorát... Mal som možnosť riešiť tematiku Schottkyho diód, ktoré sa uplatňujú jednak vo výkonovej elektronike a vysokofrekvenčnej technike. Navštívil som popredné výskumné pracoviská vo Švédsku a v Anglicku, kde boli profesori, ktorí objavili využiteľnosť a výhodné vlastnosti Schottkyho diód. Mal som možnosť sa s nimi stretnúť, mal som tam prednášky o mojich výsledkoch, ktoré boli dobré hodnotené. Zadosťučinením pre mňa bolo, že hoci výsledky, ktoré som získal, už predo mnou objavili iní, dospel som k tým istým riešeniam bez toho, aby mi niekto pomáhal.
Keď si porovnáme Švédsko, Anglicko a Slovensko, respektíve úroveň tam a tu vo vedeckej oblasti, je to veľký rozdiel?
Rozdiel v určitých veciach tu je. Katedra mikroelektroniky bola budovaná od začiatku ako vedecko-výskumné pracovisko, kde sa pedagogika odvíjala od kvalitnej vedy. Vedúci katedry, profesor Harman, ju v tomto zmysle budoval a dokázal zabezpečiť aj zdroje na nákup špičkovej techniky, či už od rôznych firiem, alebo od ministerstva hospodárstva. Postupne sa katedra transformovala na Ústav elektroniky a fotoniky. Veľmi dobré technické vybavenie ústavu a expertíza pracovníkov umožňuje, že v súčasnosti má náš ústav možno viac medzinárodných projektov, ako celá univerzita.
Projektovo ste veľmi úspešný, mám na mysli nielen národné projekty, ale aj medzinárodné. Z čoho táto úspešnosť pramení? O čo ide napríklad v Horizonte 2020?
Úspešnosť vyplýva jednak zo skúseností, jednak zo skutočne veľmi kvalitného tímu kolegov - na ústave je prakticky 10 profesorov, ktorí tu dlhoročne pracujú a zaoberajú sa rôznymi oblasťami. Okrem toho sme relatívne veľmi dobre vybavení, čo sa týka prístrojovej techniky – nie veľmi rozdielnej od zahraničných laboratórií. Úspešní sme vďaka dlhodobému budovaniu pracoviska ako vedeckovýskumnej školy, vďaka vedomostiam a entuziazmu pracovníkov. Myslím si, že sme zvolili veľmi dobrú orientáciu na vybranú problematiku výskumu, napríklad na výkonovú elektroniku, lekársku elektroniku, senzoriku a organickú elektroniku.
Na akú konkrétne?
Zameriavame sme sa na výkonovú elektroniku, lekársku elektroniku, senzoriku a organickú elektroniku. Vzhľadom na to, že technológia je oveľa drahšia ako charakterizácia prvkov a systémov, orientujeme sa predovšetkým na charakterizáciu polovodičových prvkov s podporou viacrozmerného modelovania a simulácie. Príkladom sú rôzne výkonové tranzistory, využiteľné v automobilovom priemysle. Charakterizačné techniky, ktoré súvisia s meraním a analýzou vlastností prvkov, sami vyvíjame alebo rozširujeme existujúce. Efektívny spôsob nadväzovania kontaktov je účasť na kvalitných vedeckých konferenciách. Dôležité sú aj osobné vlastnosti členov tímu, ktorí dokážu nadviazať priateľské vzťahy s domácimi alebo zahraničnými partnermi.
Čo je dôležité pre vedecké uznanie okrem konferencií?
Publikovať výsledky v karentovaných časopisoch s vysokým impakt faktorom, čím prezentujeme našu komplexnú znalosť problematiky. Pri medzinárodných kontaktoch musíme mať niečo komplementárne a vedeckej obci to dáme najavo uvedenými publikáciami. Na základe toho potom zahraniční partneri prídu a chcú s nami spolupracovať.
Čo potom nasleduje?
Staneme sa členmi konzorcia, ktoré podáva projekty, či už v rámci Horizont 2020, respektíve ECSEL, čo znamená Electronic components and systems for European Leadership. Podávané projekty sú vedené najväčšími európskymi firmami v polovodičovej technike. Ich manažéri nás volajú do prípravy nových projektov, pretože zistili, že sme spoľahlivý partner, ktorý má unikátnu technológiu a má za sebou celý rad úspešných projektov. Pred pár týždňami sme mali na návšteve LG, veľkú kórejskú firmu, ktorá si nás našla takisto cez prezentácie alebo publikácie a chce s nami spolupracovať.
Aký má takáto spolupráca efekt?
Vďaka našej účasti pri riešení projektov získame relatívne dostatočné prostriedky na to, aby sme mohli prijať mladých ľudí. Je radosť robiť s tímom, kde si práve mladí ľudia postupne rozširujú svoj obzor a dokážu nás nahradiť. A to je aj cieľom, pretože my tu už veľa rokov nebudeme (smiech). A je dobré, keď má človek takých nástupcov. Na Ústave elektroniky a fotoniky pracuje cca 25 mladých vedeckých pracovníkov, čo je dôkazom, že po vytvorení dobrých pracovných podmienok mladí ľudia ostávajú na Slovensku.
Čiže keď to celé zhrnieme, základom je dobré meno a dostatok publikácií a potom to už funguje...
...áno. My sme sa jednoznačne rozhodli, že pôjdeme cestou rozvoja diagnostických metód, z technologických procesov sme si vybrali problematiku organických materiálov a štruktúr. Zamerali sme sa tiež na výskum oxidov kovov, diamantových vrstiev a ich aplikácií v senzorike. Naša orientácia smerovala hlavne na charakterizačné techniky na meranie elektrických vlastnosti, merania analytickými a optickými metódami. Pomocou ich kombinácie vieme identifikovať komplexné vlastnosti skúmaných prvkov. Vieme nájsť kritické miesta, ktoré ovplyvňujú životnosť alebo poruchovosť daných prvkov, vieme si nakalibrovať parametre elektrofyzikálnych modelov, ktoré používame na návrh obvodov, na identifikáciu ich vnútorných vlastností. Takýmto spôsobom vieme optimalizovať návrh štruktúry príslušného tranzistora alebo integrovaného obvodu.
Skúsme si teraz porovnať prácu vedca a pedagóga. Dá sa to vôbec?
Ja si myslím, že v prvom rade sa to nedá oddeliť. Len dobrý vedec môže byť dobrým učiteľom. Je na škodu veci, že u nás v minulých rokoch došlo k rôznym transformáciám pedagogického procesu. Hlavne technické disciplíny boli určitým spôsobom poddimenzované a tomu zodpovedá aj kvalita študentov, ktorí prídu študovať na fakultu. Ďalšia nie dobrá skúsenosť je, že mnohí študenti, ktorí sem prídu, sa javia tak, že potrebujú titul, ale nezaujíma ich reálna problematika. Na druhej strane však naši mladí pracovníci založili startupy, spin-offy a sú veľmi citeľným prínosom v oblasti našej technologickej slučky.
Slučky?
Áno. Máme základný výskum, od neho sa potom odvíja aplikovaný výskum a ten sa využíva pre inovácie a vytváranie nových prvkov. Či už z lekárskej elektroniky alebo z iných oblastí. Tam sa uplatňujú mnohí študenti či už bakalárskeho alebo inžinierskeho štúdia, ktorí okrem svojej povinnosti študovať získavajú aj finančné prostriedky. Tie nám potom pomáhajú v tom, že ľudí nielen pritiahneme, ale vieme ich aj dlhodobo udržať na ústave.
Môže sa stať, že si študent dajme tomu pôvodne príde len po ten titul, ale napokon sa z neho u vás stane dobrý vedec?
Môže sa stať aj takáto vec. Ale väčšinou tých pár študentov človek spočíta na prstoch dvoch rúk. Odbor elektronika totiž nie je až taký populárny, ako informatické študijné odbory. Ale aj tak sa každý rok nájde 5 až 10 kvalitných študentov, ktorí sa zaujímajú o problematiku. To sú potom naši pomocníci pri riešení jednotlivých úloh, ktorých počet je pri domácich aj medzinárodných projektoch naozaj dosť vysoký. Máme sa čo obracať, aby sme dodržali jednotlivé zmluvné vzťahy a úlohy, ktoré sme si v rámci projektov dali.
S akými problémami sa stretávate?
Problematickým je oneskorený príchod finančných prostriedkov, ktoré dostávame. V rámci schémy ECSEL v programe HORIZON2020 dostávame 35 % prostriedkov z Európskej komisie a zvyšných 65 % z alokovaných prostriedkov na MŠVVaŠ SR. Napríklad teraz je polrok a okrem prostriedkov z Európskej komisie sme ešte z mnohých riešených medzinárodných projektov nevideli ani euro.
Ako vykrývate tieto medziobdobia?
Vďaka dlhodobej spolupráci s praxou. Pomáhali nám aj sponzorsky, podporovali rôzne formy štúdia, rozvoj mikroelektroniky. Vybudovali sme si akési vankúše, z ktorých sme schopní prefinancovať ťažké doby. A potom, keď koncom roka prídu peniaze z alokovaných národných zdrojov, pretransformujeme ich na účty, ktoré vznikli z darov firiem a z rôznych iných zdrojov, ktoré sme si vybudovali.
Ešte sa spýtam, čo by ste odporúčali, respektíve odkázali mladým ľuďom, ktorí uvažujú, že by sa rozhodli pre vedeckú cestu?
Práca vedca nie je na osem hodín denne; s problematikou treba žiť. Treba sa o ňu zaujímať, mať oči a uši otvorené, pretože častokrát problematika, ktorá sa javí ako odťažitá od hlavnej témy, sa dá využiť a dajú sa získať veľmi slušné výsledky.
Text: Katarína Macková
Foto: Matej Kováč