Mietek Bakowski har i över fyra decennier arbetat med forskning och utveckling inom halvledarmaterial för högspända miljöer, vilket gör honom till en internationell auktoritet inom Power Electronics - ett område som långsamt gjort sitt intåg i drivlinor för elbilar, båtar och flyg. Området kallas Kraftelektronik på svenska och bygger på att tuffare material måste användas för att tåla de höga spänningar som krävs när vår värld bli allt mer elektrifierad.
Se till energibesparing och livslängd, inte komponentkostnad!
Mietek menar att varje dag är kul, varje moment är intressant - det finns inte några snabba vinster att göra utan att det som krävs är ett vetenskapligt synsätt och arbete som leder till att vi kan ta hand om de möjligheter som finns med SiC.
– Det är självklart! Det som driver mig är att vara nyfiken på teknik och forskning, på vetenskap, och att kunna göra nytta för världen genom att skapa system som använder mindre elektrisk energi!
Samtidigt menar Mietek att området är konstant under utveckling eftersom det är så komplicerade processer och material:
– Många tror att området är färdigt, men det stämmer ännu inte även om vi nu börjar se tillämpningar i verkligheten – det som ännu saknas är tillförlitlighet och där är vi ännu i början. Grundutvecklingen är ännu inte klar och vi kommer att se problem dyka upp kring material, uppbyggnad, processning inom de närmaste åren där vi behöver gå djupare. IGBT-transistorer (inte SiC, eller kiselkarbid) är klart billigare idag och många väljer ännu kisel som bas pga prisskillnader till SiC, men där tänker man fel – man ser inte till livslängd och besparingar.
Mietek är en av världens mest renommerade forskare inom området och kom till Chalmers Högskola i Göteborg redan 1969 som student från ett Polen, där studentaktioner och oroligheter gjorde livet osäkert. Han blev snabbt doktor i fysik med fokus på strålning och transistorer som skulle användas i rymd, samt forskade inom högspända kiselbaserade kretsar. Mietek har även gjort en postdoc på NASAs jet propulsion lab men återvände till Sverige och har jobbat inom högspänningsområdet sedan dess – först på ABB (tidigare ASEA) med ansvar för Gate Turn Transistors, därefter på Institutet för Mikroelektronik som numera tillhör RISE.
Mietek gillar att hålla sig nära teknikutveckling och kunskapsgenerering och betonar vikten att kunna prata med industripartners om vad de behöver men samtidigt ha en stark koppling till grundforskningen. Mietek har en stark aversion mot byråkrati, chefslager, och betonar vikten av varje dag göra något som driver utvecklingen framåt:
– Alla roller skapar inte något värde! På ABB hade de tom olika stora stolar, inte bara "mitt skrivbord är större än ditt”. Jag ser kärnan i verksamheten som forskning, ett öppet arbetssätt och att nyttja varandras kompetens är det som genererar kunskap. (inte stolarnas storlek)
Turerna kring kiselkarbid har varit många, i Sverige och resten av världen, och har under perioder fört en tynande tillvaro. Mietek betonar att det ännu finns oerhört stark samlad kompetens kring Electrum-laboratoriet i Stockholm, som fungerar som en hub för både akademisk forskning och tillämpad utveckling.
Det som finns i Kista kring Electrum-laboratoriet är unikt i världen, en kombinationen av parter som samverkar sedan mer än 25 år - en hel Kiselkarbid-community med oerhört stor kollektiv kunskap.
Nätverk, forskning och konferenser där Mietek är inblandad
- WBG Power Centre skall främja införandet av kraftelektronik baserat på kiselkarbid och galliumnitrid i tillämpningar där hög energieffektivitet, kompakthet och högfrekvent drift ger viktiga systemfördelar med målet att åstadkomma energibesparingar och öka konkurrenskraften hos svensk elektronikindustri
- SCAPE är en internationell workshop för tillämpningar inom wide bandgap (WBG) power electronics.
Läs mer om vår forskning
Från "tech push" till växande efterfrågan
På global nivå har elektronik som baserar sig på kisel en totalmarknad som är långt större än mer exotiska material, men inom kraftelektronik sker utvecklingen snabbt mot nya designer av komponenter (transistorarkitektur, processer) med material som kiselkarbid och så småningom kanske GalliumNitrid (GaN) för att användas i nyckelsystem som tex invertar. Inom området diskuteras redan nästa generations material såsom GaS och tom diamant som grundsubstrat. Den stora fördelen med kraftelektronik som använder tuffare material är minskade energiförluster, vilket gör energikonsumtionen i tex en lastbil som är eldriven avsevärt mindre.
Är det nu det händer?
Ja, kanske - vi ser hur större internationella kunder som söker sig till RISE för att dra nytta av vår expertis och labutrustning och det råder samstämmighet om att komponenter inom kraftomvandling måste använda andra materialsystem.
