Gjysmëpërçuesit fuqizojnë produktet që përdorim çdo ditë, nga makinat tek telefonat inteligjentë e deri te pajisjet shtëpiake. Mikroelektronika është një term i përdorur në industri për të përfshirë çipat kompjuterikë të integruar me komponentë të tjerë.
Zona metropolitane e Phoenix është bërë gjithnjë e më shumë e njohur për praninë e gjatë dhe në rritje të kompanive gjysmëpërçuese dhe mikroelektronike. Tani, disa nga këto kompani po i gjejnë shtëpitë e tyre në MacroTechnology Works, ose MTW, një strukturë e re e Universitetit Shtetëror të Arizonës, ku anëtarët e industrisë që punojnë në këto fusha dhe fusha të lidhura me to marrin një kombinim të aksesit në pajisje të avancuara dhe aftësi kërkimore që, deri më sot, ekzistojnë vetëm në ASU.
Senatori amerikan i Arizonës, Mark Kelly, vëren se objekti ofron një mjedis unik për kompanitë që kërkojnë të lënë shenjën e tyre në prodhimin e mikroelektronikës dhe pajisjeve gjysmëpërçuese në shtet.
“Kam parë nga afër objektin më të avancuar të Makroteknologjisë të Universitetit Shtetëror të Arizonës,” thotë Kelly. “Puna e tyre për të integruar kërkimin, zhvillimin dhe prodhimin është një ndryshim i lojës për shtetin tonë. Falë investimeve nga Akti ynë i CHIPS dhe udhëheqja në ASU, kjo strukturë do të sigurohet që ne të kemi fuqinë punëtore të fuqishme, nga inxhinierët tek studiuesit, të nevojshme për të mbështetur industrinë në rritje të gjysmëpërçuesve të Arizonës.”
Kompanitë private mund të marrin me qira hapësirë në MTW nga disa qindra deri në disa mijëra metra katrorë në objektin kërkimor të një lloji. Nëpërmjet partneriteteve kërkimore me ASU, ata mund të bashkëpunojnë me fakultetin dhe studentët për të përshpejtuar kërkimin e pajisjeve gjysmëpërçuese, materialeve të avancuara dhe energjisë.
“MacroTechnology Works ka shkallën dhe sofistikimin e një fabrike gjysmëpërçuesish të industrisë, e aftë për të drejtuar procese dhe materiale moderne në shkallën vaferi ose substrate të industrisë me fleksibilitetin e akademisë,” thotë Zachary Holman, një profesor i asociuar i elektricitetit. inxhinieri në Shkollat e Inxhinierisë Ira A. Fulton. “Ne kemi pajisje për shkallën e prodhimit të prodhimit, por në vend që të përdoren për prodhim, ato po përdoren për kërkime dhe zhvillim.”
Një mundësi e veçantë për kërkime
Ajo që e dallon MTW nga hapësirat e tjera është lloji i kërkimit të kryer atje. MTW mundëson një mënyrë më të shpejtë për të nxjerrë produktet në treg duke eliminuar hapat shtesë në procesin e zhvillimit. Në vend që fillimisht të testohen pajisjet mikroelektronike eksperimentale në një shkallë më të vogël dhe më pas të marrin kohë zhvillimi të mëtejshëm për të ndërtuar versione më të mëdha të pajisjeve për prodhim, pajisjet eksperimentale mund të ndërtohen në të njëjtën shkallë në të cilën do të prodhohen.
Së bashku me marrjen e aksesit në aftësitë kërkimore më efikase, qiramarrësit në MTW bëhen efektivisht partnerë kërkimor me ASU, të kompletuara me marrëveshje kërkimore të sponsorizuara.
“Kur kompanitë vijnë në MTW, nuk ka të bëjë vetëm me hapësirën,” thotë Holman. “Ka të bëjë me lidhjet, njerëzit, projektet kërkimore dhe angazhimin me studentët e diplomuar dhe universitar.”
MTW gjithashtu ka kimikatet dhe tubacionet shoqëruese dhe magazinimin e kërkuar për të kryer këtë hulumtim kompleks elektronik, të cilin ai thotë se mund të jetë i kushtueshëm për t’u shtuar në një ndërtesë ekzistuese.
Kur Holman dhe ish-studenti i tij i doktoraturës Peter Firth kërkuan hapësirë laboratori për të marrë me qira për Swift Coat, një kompani që dyshja themeloi që bën veshje për sipërfaqet që mund të ndihmojnë në reduktimin e reflektimit, parandalimin e grumbullimit të papastërtive dhe rritjen e ngjitjes, ata zbuluan se instalimi i infrastrukturës së nevojshme në një magazinë do të kushtonte disa milionë dollarë. Holman vlerëson gjithashtu se kalimi në MTW i shpëtoi kompanisë gjashtë muaj deri në një vit që do të ishte e nevojshme për të ngritur infrastrukturën në një hapësirë të papajisur, duke ndihmuar Swift Coat të fillonte më shpejt.
Pasi mori me qira një hapësirë prej 500 metrash katrorë në MTW për tre vjet dhe grumbulloi 10 milionë dollarë në investime, Swift Coat është rritur mjaftueshëm sa që së shpejti do të zhvendoset në një objekt prej 16,000 metrash katrorë në Phoenix.
“Kjo është një histori suksesi; është pikërisht ajo që duhet të ndodhë”, thotë Holman. “Ti bëhesh aq i madh sa të ketë kuptim të shkosh të ndërtosh objektet e tua dhe të rritesh jashtë MTW. Por ajo periudhë tranzicioni nga e vogla në e madhe, midis të dyjave, është pikërisht aty ku MTW është përshtatja e përsosur dhe një mundësi e madhe.”
Këto suksese kanë tërhequr vëmendjen politike kombëtare.
Gjatë një vizite në MTW vjeshtën e kaluar, Sekretarja Amerikane e Tregtisë Gina Raimondo thotë se puna që po bëhet në ASU për të zhvilluar partneritete dhe për të investuar në suksesin e studentëve është diçka që “çdo universitet publik në vend duhet të bëjë”.
Departamenti i Tregtisë, thotë ajo, është i përkushtuar për të trajnuar një fuqi punëtore të larmishme që është e përgatitur për të marrë role në sektorin e gjysmëpërçuesve dhe për të krijuar një mjedis konkurrues kombëtar ku shtetet si Arizona mund të vazhdojnë të përparojnë në këtë fushë.
“Është misioni im – obsesioni im – në Departamentin e Tregtisë për të ndihmuar Amerikën të konkurrojë, për të rritur konkurrencën e Amerikës në botë,” thotë Raimondo. “Dhe rritja e konkurrencës së Amerikës në botë fillon pikërisht këtu në ndërtesa si kjo, që do të thotë paratë bazë të kërkimit dhe zhvillimit nga qeveria që vijnë së bashku me biznesin – nga më i madhi tek më i vogli – me akademikët, duke zgjidhur problemet e sotme. dhe nesër.”
Në mënyrë të ngjashme, Heidi Shyu, nënsekretare e mbrojtjes për kërkimin dhe inxhinierinë në Departamentin e Mbrojtjes së SHBA-së, vlerësoi MTW për mundësitë përmes të cilave u lejon bizneseve të bashkëpunojnë me ekspertë akademikë dhe të përdorin objektet e saj të avancuara.
“Fakti që ne mund të futemi në një ekosistem të jashtëzakonshëm këtu është kaq mbresëlënës,” thotë Shyu. “Objekti nëpër të cilin sapo kalova, i cili lejon startup-et e vogla, si dhe fakultetin ta përdorin atë, do të jetë një përfitim i madh.”
MacroTechnology Works ishte fillimisht një fabrikë e prodhimit të gjysmëpërçuesve Motorola kur u ndërtua në vitin 1997. ASU ka në pronësi ndërtesën që nga viti 2004. Foto nga Erika Gronek/ASU
Një inkubator për kërkime revolucionare në elektronikë
Aktualisht, janë 10 kompani që japin hapësirë me qira në MTW. Ato përfshijnë prodhuesit dhe prodhuesit e pajisjeve gjysmëpërçuese, prodhuesit e qelizave diellore dhe paneleve dhe zhvilluesit e teknologjisë së baterive. Midis tyre janë Materialet e Aplikuara, Materialet Kaktus, Atomera dhe Advent Diamond.
Scott Bibaud, president dhe CEO i Atomera, i cili harton një film që ndihmon materialet gjysmëpërçuese të lëvizin më shpejt elektronet dhe jep me qira hapësirë në MTW, pajtohet me Holman se njerëzit në objekt janë një pasuri e vlefshme për biznesin, madje edhe përtej studentëve dhe anëtarëve të fakultetit.
“Është një lloj ekosistem kompanish si ne që po bëjnë kërkime materiale në fusha të avancuara,” thotë Bibaud. “Thjesht të jesh në këtë mjedis kompanish inovative dhe të flasësh me njerëz prej tyre në korridor është e dobishme.”
Kompanitë e tjera në MTW nuk japin me qira hapësirë në vend, por në vend të kësaj kryejnë kërkime në objektet kryesore të ASU në MTW, të cilat ofrojnë aftësi për të bërë prototipe ose për të kryer testime të pajisjeve elektronike, duke përfshirë panelet diellore.
“Këto kompani mund, për shembull, të përdorin një nga dy objektet tona kryesore në MTW, Advanced Electronics and Photonics dhe Solar Fab, për të bërë prototipe ose për të bërë teste të caktuara në emër të tyre,” thotë Holman. “Ata po paguajnë për atë shërbim, por nuk janë inxhinierët e tyre që bëjnë testimin dhe ata nuk janë domosdoshmërisht të vendosur në Arizona.”
Një bashkëpunim i shquar kërkimor midis studiuesve të ASU dhe Northrop Grumman Mission Systems përfshin përdorimin e diamantit si një material gjysmëpërçues për aplikime të mundshme për të bërë karikimin e automjeteve elektrike dhe teknologjitë e komunikimit të funksionojnë më shpejt sesa ajo që është e mundur duke përdorur silikon, materialin tradicional të çipit kompjuterik.
Solestial, një kompani fillestare në MTW, po zhvillon teknologji të re diellore për anijen kozmike që do të ulë koston e paneleve diellore të përdorura në hapësirë me 90% krahasuar me panelet diellore tradicionale. I diplomuari i doktoraturës në inxhinieri elektrike ASU, Stanislau Herasimenka themeloi kompaninë, e cila së fundmi mblodhi 10 milionë dollarë në një raund financimi fillestar nga Airbus Ventures.
Kevin Reinhart, drejtor ekzekutiv i menaxhimit të projekteve kërkimore në ASU që menaxhon objektet MTW, thotë se MTW dëshiron të tërheqë partnerë të industrisë që do të përdorin hapësirën e ndërtesës për aftësitë e saj të dallueshme. Ai i sheh këto bashkëpunime midis ASU dhe partnerëve të industrisë si të dobishme reciproke.
“Ndërsa kërkuesit tanë të fakultetit tani kanë një projekt, dhe ky bëhet fokus për studentët që po fitojnë njohuri nga përvoja e tyre kërkimore,” thotë ai, “ata po prodhojnë punime kërkimore dhe rezultate të tjera që mund të shkojnë në industri më gjerësisht. Në fund të fundit, industrisë në thelb po i jepet përgjigje për problemet e tyre specifike dhe ata po marrin një fuqi punëtore më të trajnuar.”
Pjesa më e madhe e punës që po ndodh në MTW mbështet gjithashtu Nismën e Ekonomisë së Re, një nismë mbarëkombëtare për të avancuar industritë e teknologjisë së lartë në Arizona. Kërkimi në Qendrën e Shkencës dhe Teknologjisë për Materialet, Proceset dhe Pajisjet e Avancuara të Energjisë, ose AMPED STC, lidh partnerët e industrisë dhe entitetet qeveritare me studiuesit e fakultetit të ASU për të krijuar materialet dhe pajisjet e nevojshme për elektrifikimin e gjerë të sektorit të energjisë.
Një histori e gjatë në peizazhin e mikroelektronikës Phoenix
Fillimisht e ndërtuar nga Motorola në 1997, ndërtesa Tempe ishte pjesë e prodhimit të prototipit të ekranit të sheshtë të kompanisë, e cila dikur ishte gjithashtu me seli në vend. Ai përmban 43,500 metra katror hapësirë dhomë të pastër, e cila minimizon rreziqet mjedisore që mund të ndikojnë në materialet e ndjeshme të përdorura për kërkimin, zhvillimin dhe prodhimin e elektronikës. Objekti gjithashtu përfshin aftësinë H6, që do të thotë se ofron infrastrukturë për kimikatet e nevojshme për prodhimin e gjysmëpërçuesve.
ASU e bleu ndërtesën nga Motorola në 2004 kur kompania hoqi gradualisht aktivitetet e saj të prodhimit të gjysmëpërçuesve në Arizona. Universiteti sapo kishte siguruar një grant nga Ushtria Amerikane për të formuar Qendrën Flexible Electronics and Display ASU, e cila u fokusua në zhvillimin e ekranit fleksibël. Duke pasur parasysh historinë e kohëve të fundit të ndërtesës me Motorola, ajo ishte e pajisur në mënyrë të përshtatshme për të qenë shtëpia e re e qendrës.
Vendi më vonë u bë mikpritës i Quantum Energy dhe Sustainable Solar Technologies, një Qendër Kërkimore Inxhinierike e Fondacionit Kombëtar të Shkencës, e udhëhequr nga ASU, e fokusuar në zhvillimin e energjisë diellore dhe teknologjisë së prodhimit të qëndrueshëm të energjisë elektrike. Qendra u financua nga NSF nga 2011 deri në 2021.
Ndërsa projektet në këto dy qendra janë përfunduar me sukses, MTW vazhdon të mbështesë një grup të gjallë kërkimesh elektronike si për hetuesit e ASU ashtu edhe për partnerët e industrisë që marrin me qira hapësirë në objekt.
Rritja e MacroTechnology Works ndër vite
1997: Motorola ndërton objektin që më vonë do të bëhej MacroTechnology Works.
2004: ASU blen MacroTechnology Works nga Motorola dhe krijon Qendrën Flexible Electronics and Display.
2009: Solar Power Lab është themeluar dhe prodhon qelizat e para diellore silikoni një vit më vonë.
2011: Krijohet Energjia Kuantike dhe Teknologjitë e Qëndrueshme Diellore.
2013: Grupet e paneleve diellore janë instaluar për të gjeneruar energji elektrike të qëndrueshme.
2019: Kompania gjysmëpërçuese Applied Materials, e cila kishte 25.8 miliardë dollarë të ardhura në vitin 2022, jep me qira hapësirë në MacroTechnology Works.
2020: Qendra Flexible Elektronikë dhe Ekrani kalon për t’u bërë objekti kryesor i Elektronikës dhe Fotonikës së Avancuar të ASU.
2021: Ish Hapësira e laboratorit të Energjisë Kuantike dhe Teknologjive Diellore të Qëndrueshme kalon për t’u bërë objekti kryesor i Fabrikës Diellore të ASU.
Për të pyetur rreth dhënies me qira të hapësirës në MacroTechnology Works, kontaktoni Kevin Reinhart në kevin.reinhart@asu.edu.