Grzegorz Kamiński: Detektory podczerwieni od VIGO Photonics i nie tylko – technologia i rynek

W ostatnim czasie pojawiło się wiele informacji na temat Vigo Photonics, zarówno tych dobrych, jak i tych mniej korzystnych. To zależy jak na nie spojrzymy. Jest to niewątpliwie największa, albo raczej najważniejsza firma produkująca podzespoły półprzewodnikowe w Polsce. Warto zatem wiedzieć co produkuje oraz jak wygląda rynek, na którym działa. Taka jest geneza tego tekstu, w którym postanowiłem opowiedzieć o detektorach podczerwieni.

Podczerwień

Czym są sensory podczerwieni. Na początek zdefiniujmy czym jest podczerwień. Promieniowanie podczerwone (IR – infrared) to niewidzialne dla ludzkiego oka promieniowanie elektromagnetyczne, które odczuwamy jako ciepło. Zakres fal leży pomiędzy światłem widzialnym (tuż za kolorem czerwonym) a falami radiowymi, gdzie długość fali wynosi od  ok. 700 nanometrów do 1 milimetra.

Zakres promieniowania podczerwonego (rysunek wygenerowany przy pomocy AI – autor: Grzegorz Kamiński)

Rysunek powyżej przedstawia zakres promieniowania elektromagnetycznego, począwszy od światła widzialnego do podczerwieni. Podczerwień dzieli się na podzakresy:

• bliska podczerwień (ang. NIR – Near Infrared): 750 – 1000 nm, czasami zaliczana do światła widzialnego. W tym zakresie dominują sensory krzemowe, ponieważ są najtańsze i można wykonywać w tej technologii duże matryce, takie jak sensory obrazu CMOS np. do kamer widzących w ciemności.
• krótko-falowa podczerwień (SWIR – Short-Wave Infrared): 1-3 μm
• średnio-falowa podczerwień (MWIR – Mid-Wave Infrared):  3-5 μm
• długo-falowa podczerwień (LWIR – Long-Wave Infrared): 5-15 μm
• bardzo długo-falowa podczerwień (VLWIR – Very Long-Wave Infrared): 15-100 μm

Dla kolejnych zakresów nie stosuje się półprzewodnikowych sensorów podczerwieni, przynajmniej tych, o których chcę tutaj napisać.

Najogólniej mówiąc, półprzewodnikowe sensory podczerwieni to urządzenia optoelektroniczne, które zamieniają promieniowanie podczerwone na sygnał elektryczny.

Tutaj należy dodać, że detekcja promieniowania podczerwonego ma dwa zasadnicze cele:

1. obserwacja obiektów w świetle podczerwonym,
2. bezdotykowe określanie temperatury tych obiektów.

My zajmiemy sią tylko pierwszym z nich, mimo tego, że w różnych analizach czasami są one pomieszane, przez co wartości dotyczące wielkości rynku są często trudne do określenia. Musimy znać dokładnie metodologię i przedmiot badania, by móc odczytać konkretne dane. Jest to trudne, ponieważ dokładne raporty są zazwyczaj płatne i kosztują wiele tysięcy USD.

Teraz możemy przejść do opisu sensorów podczerwieni oraz rynku, na którym działa firma Vigo Photonics.

Grzegorz Kamiński, autor

Czujniki podczerwieni HgCdTe (MCT – Mercury Cadmium Telluride)

HgCdTe (tellurek kadmu i rtęci), często zapisywany jako Hg₁₋ₓCdₓTe (MCT), to materiał półprzewodnikowy szeroko stosowany w detektorach podczerwieni (IR). Dominuje w wysokowydajnym obrazowaniu termicznym, naprowadzaniu rakiet, astronomii i obrazowaniu naukowym, ponieważ jego przerwa energetyczna może być precyzyjnie dostrojona do wykrywania różnych długości fal podczerwieni.

HgCdTe to stop trójskładnikowy, składający się z: HgTe (tellurku rtęci) CdTe (tellurku kadmu).

Kontrolując zawartość kadmu możemy decydować o szerokości przerwy zabronionej w półprzewodniku, a tym samym długości fali elektromagnetycznej w zakresie podczerwieni, którą będzie wykrywać sensor. Przy małej zawartości kadmu sensor jest czuły w zakresie LWIR, a przy dużej – w zakresie SWIR.

Ze względu na dużą lotność rtęci, wytwarzanie tych sensorów jest trudne. Najczęściej stosowane technologie do to:

• MBE (ang. Molecular Beam Epitaxy) – oferująca dużą precyzję wykonania sensora, znakomitą dokładność wytwarzanych warstw i małą liczbę defektów kryształu;
• LPE (ang. Liquid Phase Epitaxy ) – standardowa technologia niskokosztowa, oferująca dostatecznie dobrą jakość kryształów sensora;
• MOCVD (ang. Metalo-Organic Chemical Vapor Deposition) – stosowana do relatywnie dużych płytek podłożowych przy niskich kosztach i bardzo dobrej jakości struktury detektora.

Ta ostatnia technologia jest stosowana przez Vigo Photonics do wytwarzania detektorów HgCdTe.

Reaktor MOCVD do wytwarzania detektorów HgCdTe |źródło: Vigo Photonics, materiały dla inwestorów

Detektory HgCdTe działają w oparciu o zjawisko fotoprzewodnictwa (PC) lub fotowoltaiczne (PV).

1. Detektory fotoprzewodzące oparte na zjawisku fotoprzewodnictwa: promieniowanie podczerwone generuje nośniki ładunku w obszarze aktywnym półprzewodnika, zmniejszając jego rezystancję. Zmiana rezystancji jest wykrywana jako zmiana prądu poprzez przyłożenie stałego napięcia polaryzacji. Sensor charakteryzuje się niemal liniową charakterystyką prądowo-napięciową.
2. Detektory fotowoltaiczne: fotodiody jako struktury półprzewodnikowe z jednym (PV) lub wieloma (PVM) złączami p-n. Absorbowane fotony wytwarzają nośniki ładunku, które są gromadzone na elektrodach, generując zewnętrzny fotoprąd. Fotodiody charakteryzują się złożoną charakterystyką prądowo-napięciową.

Jako podłożą dla detektorów HgCdTe stosuje się :

• CdZnTe (Tellurek kadmowo-cynkowy) ma najlepsze dopasowanie stałej sieciowej i termicznej do HgCdTe, dlatego to standard w detektorach wysokiej jakości;
• CdTe (Tellurek kadmu) stosowany jako podłoże lub warstwa buforowa, dobrze współgra z technologią wzrostu warstw;
• GaAs (Arsenek galu) – tańsze podłoże i dlatego często stosowane, wymagające stosowania buforów CdTe ze względu na różnice w sieci krystalicznej;
• Si (Krzem) – bardzo rzadko stosowany, rozwijany dla integracji z elektroniką, odczytu w dużych matrycach podobnych konstrukcyjnie do sensorów obrazu, wymaga zaawansowanych warstw buforowych.

Pierwsze dwa mają średnice do 2 cali. Czasami występują także w formie kwadratów. GaAs ma średnicę 3 lub 4 cali i dlatego jest popularny w masowej produkcji.

HgCdTe pozostaje technologią referencyjną dla wysokowydajnych detektorów podczerwieni, ponieważ jego przerwa energetyczna zależna jest od składu. Może zostać zaprojektowana tak, aby pasowała do określonych pasm długości fali w  podczerwieni, zapewniając jednocześnie bardzo wysoką wydajność kwantową i wykrywalność. Połączenie szerokiego pokrycia widmowego, szybkiej reakcji i doskonałej czułości sprawia, że jest to preferowany wybór w wymagających zastosowaniach, w dziedzinie obronności, kosmosu i obrazowania naukowego.

Czy to oznacza, że nie ma wad? Ależ ma i to wiele. Ma ich na tyle dużo, że np. Vigo Photonics nie zamierza rozwijać tej technologii i udział w sprzedaży tych sensorów maleje.

Pierwsza wada wydaje się mało istotna i polega na tym, że sensor nie spełnia wymagań RoHS, ponieważ zawiera metale, rtęć i kadm, a ta dyrektywa nie dopuszcza do ich stosowania. Z tego powodu takie sensory nie mogą być używane w zastosowaniach cywilnych, komercyjnych. Oczywiście w pewnych aplikacjach wojskowych, naukowych czy w badaniu kosmosu nikt się za bardzo nie przejmuje dyrektywą RoHS, ale niewątpliwie ogranicza ona rynek dla tego typu sensorów.

Bardzo istotnym ograniczeniem dla sensorów IR HgCdTe jest konieczność ich chłodzenia, najlepiej do temperatury ciekłego azotu, czyli 77K. To wymaga dużo energii, a wielkość i waga systemu rośnie, ze względu na konieczność stosowania naczynia Dewara, co uniemożliwia stosowanie strategii rynkowej zwanej SWaP-C (Size, Weight, Power, and Cost czyli wymiary, waga, moc i koszt). Stosowanie chłodzenie wymagane jest ze względu na zjawisko zwane rekombinacją Augera (czyt. ożé). Rekombinacja Augera to proces fizyczny zachodzący w półprzewodnikach, w którym nadmiarowa energia uwalniana podczas zaniku (rekombinacji) pary elektron-dziura nie zamienia się w światło (foton), lecz jest przekazywana innemu, trzeciemu nośnikowi ładunku. Dla detektorów podczerwieni (takich jak np. HgCdTe) rekombinacja Augera jest głównym wrogiem, ponieważ generuje bardzo silny szum termiczny i drastycznie ogranicza czułość urządzeń w wyższych temperaturach.

Główna przyczyna szumu w wyższych temperaturach

Prawdopodobieństwo zajścia procesu Augera rośnie bardzo szybko, funkcja eksponencjalna, wraz ze wzrostem temperatury detektora i wzrostem koncentracji wolnych nośników. Ciepło otoczenia generuje mnóstwo wolnych elektronów i dziur, które bezustannie zderzają się ze sobą, wywołując zjawisko rekombinacji Augera. Proces ten generuje tzw. prąd ciemny, czyli sygnał elektryczny, który płynie przez detektor IR nawet wtedy, gdy panuje całkowita ciemność. Dla kamery termowizyjnej ten prąd to po prostu  „szum”, który całkowicie zamazuje właściwy obraz termiczny. Aby temu zapobiec, stłumić rekombinację Augera w tradycyjnych detektorach HgCdTe, musimy je schłodzić do temperatury ciekłego azotu (77 Kelwinów =  -196°C), a chłodziarki to tego procesu są duże, ciężkie i energochłonne oraz podnoszą znacząco koszty systemu detekcji IR. Czyli mają wszystkie wady względem strategii rynkowej SWaP-C.

Dla grupy sensorów HgCdTe,a także w drugiej bardzo istotnej grupie InAsSb, wynaleziono metodę obrony przed wspomnianym wyżej zjawiskiem – to technologia zwana HOT oraz tzw. supersieci T2SL.
W wyższych temperaturach pracy (HOT powyżej 150K) w MCT gwałtownie rośnie szum generowany przez rekombinację Augera, ale specjalne ukształtowanie warstw różnych materiałów ogranicza to zjawisko. W T2SL sztucznie modyfikuje się strukturę pasmową tak, aby rekombinacja Auger praktycznie nie zachodziła. Po dodaniu specjalnej architektury warstwowej , wspomnianych supersieci T2SL, drastycznie ograniczony jest  prąd ciemny (szum), pozwalając na pracę w wyższych temperaturach bez utraty jakości obrazu z sensora IR.

Vigo Photonics dysponuje tą technologią i dlatego produkuje sensory HgCdTe chłodzone ciekłym azotem, między 193 a 253K (-80 a -20°C), przy pomocy np. ogniw Peltiera, oraz niechłodzone.

Rynek detektorów HgCdTe

Gdy już wiemy co nieco o samych czujnikach HgCdTe, to możemy przejść do wielkości ich rynku, ale mam tutaj duży problem. Według SkyQuestt, „Global HgCdTe Infrared Detector Market size was valued at USD 1.4 Billion in 2024 and is poised to grow from USD 1.5 Billion in 2025 to USD 2.68 Billion by 2033, growing at a CAGR of 7.5% during the forecast period (2026-2033)”.

W materiałach firmy Vigo Photonics znalazłem informację, że wartość tego rynku w 2018 roku wynosiła tylko 40 mln USD i CAGR = 9%.  Według tego CAGR w roku 2025 wielkość rynku wyniosłaby wtedy blisko 2 razy więcej czyli 80 mln USD, a to jest blisko 19 razy mniej niż wg. SkyQuest. Nie mogę niestety zajrzeć do raportu tej firmy, poza danymi które sama ujawniła, bo cena pobrania raportu wynosi 5300 USD.

Jedyne wytłumaczenie, jakie mi przychodzi do głowy tak na szybko, to różnica między TAM i SAM, a może nawet między SOM.

• TAM (Total Available Market), czyli całkowity rynek docelowy: Oznacza maksymalne globalne zapotrzebowanie na dany produkt lub usługę, jeśli firma nie miałaby żadnej konkurencji i mogła dotrzeć wszędzie. W tym przykładzie byłby to cały rynek detektorów HgCdTe we wszystkich branżach (wojsko, medycyna, przemysł), w tym matryce.
• SAM (Serviceable Available Market), czyli dostępny rynek docelowy: To część rynku TAM, którą firma jest w stanie realnie obsłużyć, uwzględniając swoje ograniczenia geograficzne, technologiczne oraz konkretny typ oferowanego produktu. W przypadku Vigo Photonics byłby to wyłącznie detektory HgCdTe i to tylko do zastosowań specjalnych lub na rynkach na których nie obowiązuje dyrektywa RoHS.
• Ponieważ Vigo Photonics, to dość specyficzna firma, poświęcająca dużo uwagi R&D i ciągle działająca jak startup, to dobrym przybliżeniem rynku, który obsługuje, jest SOM (Serviceable Obtainable Market). Jest to część rynku SAM, którą firma planuje faktycznie zdobyć w najbliższym czasie, biorąc pod uwagę realną konkurencję i budżet.

W takim wypadku różnica rzeczywiście może być tak duża. SkyQuest ma na myśli cały rynek detektorów IR typu HgCdTe (MCT), a w przypadku Vigo Photonics jest to prawdopodobnie tylko SOM.

Konkurenci VIGO Photonics

Według podwarszawskiej firmy, jej główni konkurenci to Teledyne Judson, Infrared Associates (przejęte przez Vigo w marcu 2025 roku) oraz Hamamatsu.  Co ciekawe, na stronie internetowej  Hamamatsu nie ma takich produktów jak detektory IR HgCdTe, a z tego co wiem Hamamatsu już dość dawno, bo w roku 2017, wycofało się z ich produkcji.

Wg. SkyQuest najwięksi producenci detektorów IR HgCdTe to:

• Leonardo DRS (USA) – wartość sprzedaży to 145 mln USD.

Bardzo trudno jest znaleźć informacje nawet na stronie firmy ale na stronie leonardodrs jest informacja, że “The Dallas facility is a major supplier of 2nd and 3rd generation MCT focal plane arrays”, a specyfikacja technologii jest w tabeli poniżej :

• Raytheon Technologies (USA) – wartość sprzedaży detektorów  132 mln USD
• Lynred (Francja) – związany z Safran i Thales, brak danych o wartości sprzedaży
• SCD (Izrael) – związany z firmami Rafael i Elbit Systems, brak danych o wartości sprzedaży

Jak widać, wszystkie firmy związane są z przemysłem zbrojeniowym.

Tak jak oczekiwałem, a w przypadku firmy Leonardo DRS to się potwierdziło, że głównymi ich produktami nie są proste detektory IR HgCdTe, a matryce FPA. O tych matrycach będzie trochę więcej w osobnej części tekstu. To by tłumaczyło tak dużą wartość rynku. Zakładając cenę 5-6 kUSD za matrycę FPA, dałoby to produkcję 24-30 kszt. rocznie. Oczywiście ta cena to z mojej strony czysta spekulacja, ale założyłem, że jest ona nawet 10 razy wyższa niż koszt modułu z Vigo Photonics. W takiej sytuacji ilość produkowanych rocznie matryc FPA wychodzi dość rozsądnie.

Zanim jednak do tego dojdziemy, kilka zdań o tym, jak jest postrzegana firma Vigo Photonics.

Produecnt z Ożarowa Mazowieckiego jest znanay z pionierskich rozwiązań sensorów HgCdTe, pracujących w wysokiej temperaturze roboczej [HOT] i temperaturze pokojowej. Stał się niekwestionowanym światowym liderem w dziedzinie specjalistycznych fotodetektorów o wysokiej temperaturze pracy (HOT) i niechłodzonych fotodetektorów średniej podczerwieni (MWIR). Choć pod względem wielkości produkcji – w porównaniu z konkurentami – firma jest niewielka. Dominuje za to w dziedzinie przemysłowego pomiaru gazów, spektroskopii FTIR i nisz naukowych np. dostarczając czujniki IR do marsjańskiego łazika Curiosity opracowanego w NASA.

Czujniki podczerwieni InAsSb

Detektory z arsenku indu i antymonku (InAs₁₋ₓSbₓ) to wąskopasmowe fotodetektory półprzewodnikowe podczerwieni (IR), stosowane głównie w zakresie podczerwieni średniofalowej (MWIR, 3–5 μm) i długofalowej podczerwieni (LWIR, do ~8–12 μm, w zależności od składu i konstrukcji). Zmieniając stężenie antymonu (Sb), można precyzyjnie dostroić przerwę pasmową, co czyni InAsSb atrakcyjnym materiałem do obrazowania termicznego, wykrywania gazów, spektroskopii i zastosowań obronnych.

InAsSb to potrójny stop półprzewodników III–V powstały w wyniku połączenia:

• arsenku indu (InAs)
• antymonku indu (InSb)

Jego skład jest wyrażony wzorem: InAs1-xSbx

W przypadku gdy :

x=0 → mamy czysty InAs
x=1 → uzyskujemy czysty InSb

Zwiększenie zawartości Sb zmniejsza przerwę energetyczną, przesuwa czułość fotodetektora w kierunku dłuższych fal, a także zmienia stałą sieci i ruchliwość nośników.

Istnieje wiele konstrukcji tego typu detektorów IR. Głównie wykonuje się je stosując technologie MOCVD (ang. Metalo-Organic Chemical Vapor Deposition) lub  MBE (ang. Molecular Beam Epitaxy). Wg.materiałów firmy Vigo Photonics, do wykonania tych sensorów wykorzystywana jest metoda MBE.

Reaktor MBE do wytwarzania detektorów InAs oraz InAsSb | źródło: Vigo Photonics, materiały dla inwestorów

Metoda MBE umożliwia :

• precyzyjną kontrolę wytwarzania poszczególnych warstw atomowych,
• bardzo ostre granice faz przejścia pomiędzy warstwami,
• uzyskanie pożądanego składu stopu od InAs do InAsSb,
• bardzo wysoką jakość kryształów.

Nie bez znaczenia jest to, że cały proces odbywa się w stosunkowo niskiej temperaturze z zakresu 350–450 °C.

Jako podłoża używa się :

• GaSb – najlepsze dopasowanie sieci dla wielu składów  InAsSb,
• InAs –  używany jako naturalny kandydat do niektórych wersjii,
• GaAs – niższy koszt, ale wymaga dodatkowych warstw buforowych ze względu na niedopasowanie sieci krystalograficznej,
• Krzem – nowa opcja, ale raczej do wspomnianych wcześniej matryc FPA umożliwiając zintegrowanie ASICa kontrolującego odczyt z matrycy, jednakże i w tym wypadku potrzeba wielu warstw buforowych.

W swoich detektorach InAsSb używa struktury T2SL. To skrót od Type-II Superlattice (Supersieć Typu II). W fotonice  T2SL jest powszechnie uznawane za technologię nowej generacji.

Tradycyjne detektory wykorzystują naturalne właściwości jednego materiału (np. kryształu HgCdTe czy InAsSb). T2SL to struktura stworzona przy pomocy inżynierii materiałowej na poziomie atomowym, dzięki wykorzystaniu takich metod jak MBE.

Struktura warstwowa T2SL składa się z naprzemiennie ułożonych, ultra-cienkich warstw dwóch różnych materiałów (najczęściej arsenku indu, InAs, oraz antymonku indu/galu, InAsSb lub GaSb). Zdjęcie poniżej pokazuje, jak taka struktura wygląda.

Struktura T2SL | źródło: Vigo Photonics, materiały dla inwestorów

Jak widać, każda warstwa ma grubość zaledwie kilku atomów (od 3 do 10 nanometrów). Ponieważ warstwy są tak cienkie, elektrony zostają „uwięzione” i zaczynają się zachowywać zgodnie z mechaniką kwantową. Tworzy się tzw. sztuczna przerwa energetyczna, umożliwiając eliminację rekombinacji Augera, o której pisałem wcześniej, co pozwala skutecznie pracować detektorom w wyższych temperaturach. Zmieniając grubość poszczególnych warstw (dosłownie co do jednego atomu), można dokładnie zaprogramować, na jaką długość fali podczerwieni detektor ma reagować – od bliskiej (SWIR), przez średnią (MWIR), aż po bardzo daleką podczerwień (LWIR/VLWIR).

Zgodność z RoHS pozwala na stosowanie tej technologii w aplikacjach przemysłowych i komercyjnych, a nie tylko w naukowych czy militarnych, jak było w przypadku HgCdTe (MCT). T2SL dynamicznie przejmuje te segmenty rynku, w których liczy się optymalizacja/strategia SWaP-C (mniejsze, lżejsze systemy z mniejszym poborem prądu), a możliwość wykonywania matryc FPA o wysokiej rozdzielczości (HD/4K) otwiera nowe opcje. Ważny jest także aspekt kosztowy – niższy dla produkcji wielkoseryjnej.

Przy analizie tego rynku również napotykamy na dość duży problem, z uwagi na fakt, iż podejście firm analitycznych i firmy Vigo Photonics jest inne. W tym przypadku podane liczby pochodzą z raportu Wise Guy Reports.

Wielkość rynku w 2025 roku wynosiła 1320,6 mln USD, a do roku 2035 ma urosnąć do 2,5 mld USD (CAGR = 6,6%). Według danych Vigo Photonics ten rynek to tylko 30 mln USD. Może to dotyczyć tylko pojedynczych sensorów. Wise Guy Reports stwierdza, że 40% to rynek pojedynczych sensorów, co i tak daje wartość ponad 528 mln USD. Pozostałe 60% to FPA oraz całe systemy pomiarowe IR. Mimo wszystko, dalej jest to ponad 13 razy więcej, niż szacuje Vigo Photonics, uwzględniając to, że dane pochodzą z różnych lat i biorąc pod uwagę stały CAGR=6,6%. Vigo zakłada CAGR ponad 20%. Nawet wtedy różnica w wielkości rynku jest 7-8 razy. Być może to kwestia podejścia i określenia, o jakim rynku mówimy. Mimo wszystko, tak duże rozbieżności są niepokojące. Bliżej skomentuję to w dalszej części tekstu.

Jak wygląda udział głównych zastosowań, przedstawia rysunek poniżej.

Zastosowania sensorów IR (InAsSb). Liczby podają wartości obrotów w mln USD oraz (w nawiasach) udział danej grupy | dane wg. Wise Guy Reports, raport z czerwca 2026, ale dane dla roku 2024

Market Growth Reports przekazuje, że „The Photovoltaic Detector Market size was valued at USD 34.25 million in 2025 and is expected to reach USD 53.69 million by 2034, growing at a CAGR of 5.1% from 2025 to 2034”, co jest zgodne z danymi Vigo Photonics. Dotyczy to sensorów IR typu InAs, InSb oraz InAsSb

Według raportu firmą nr. 1 na świecie jest Hamamatsu (Japonia), z udziałem w rynku na poziomie 30%.
Na drugim miejscu jest Vigo Photonics (Polska) z udziałem 25%. Dalej Thorlab Inc. (USA) – 10%.

Największe firmy na rynku sensorów IR (InSb, InAs oraz InAsSb) wg. Market Growth Reports 2026 (Liczby pokazują obroty w mln USD, a w nawiasach jest ich udział w rynku)

Wśród innych są takie firmy jak Teledyne Judson Technologies. Jest to dość zgodne z danymi przedstawionymi inwestorom przez Vigo Photonics. Różnice są minimalne, a w świetle tych dwóch raportów widać, jak trudno jest uzyskać wiarygodne dane, tym bardziej, że istotnym dla sensorów IR jest rynek militarny i kosmiczny.

Vigo Photonics autorzy raportów określają jako światowego pioniera technologii w zakresie wysokowydajnych i dostosowanych do potrzeb struktur epitaksjalnych III-V. Strategia i dalsze plany firmy dostępne są na stronie internetowej i w danych dla inwestorów, więc nie ma sensu ich tutaj przytaczać.

Jak widać z powyższego, dla obu grup sensorów MCT i InAsSb, Vigo Photonics jest traktowany jako lider technologiczny, a jego produkty stanowią punkt odniesienia dla konkurentów.

Czujniki podczerwieni InGaAs

Detektory z arsenku indu i galu (InGaAs) to fotodetektory półprzewodnikowe, przeznaczone do wykrywania światła w zakresie bliskiej (NIR) i krótkofalowej (SWIR) podczerwieni. Są szeroko stosowane w aplikacjach naukowych, przemysłowych, wojskowych, telekomunikacyjnych i medycznych, ponieważ łączą wysoką czułość, szybką reakcję i niski poziom szumów w zakresie NIR/SWIR.

W zakresie NIR ich konkurentem są tanie detektory krzemowe. W tabeli poniżej jest przedstawione porównanie podstawowych właściwości detektorów IR krzemowych i InGaAs

Porównanie właściwości detektorów IR krzemowych i InGaAs

Także i w przypadku tych detektorów, InGaAs to półprzewodnik trójskładnikowy, składający się z: Arsenku Indu (InAs) Arsenku Galu (GaAs). Istnieje możliwość dostosowania struktury pasmowej (mowa o strukturze pasmowej energetycznej półprzewodnika), a tym samym czułości detektora na określoną długość fali. Uzyskuje się to poprzez regulację stosunku indu do galu. Typowo sensor IR InGaAs pracuje w zakresie 900-1700 nm, ale poprzez wspomnianą wyżej zmianę składu, może dobrze pracować w zakresie nawet od 400 do 2200 nm. Zwykle maksimum wydajności kwantowej wyrażonej w % znajduje się w zakresie od 1200 do 1600 nm.

Wydajność kwantowa (QE – Quantum Efficiency) to bezwymiarowa wartość mierząca skuteczność urządzenia w konwersji cząstek kwantowych – zazwyczaj fotonów – na inne cząstki lub sygnały elektryczne. Reprezentuje ona stosunek zdarzeń wyjściowych do zdarzeń wejściowych i jest zazwyczaj wyrażana w procentach. Na przykład, jeśli sensor obrazu, piksel, w kamerze zostanie uderzony 100 fotonami i wygeneruje jako odpowiedź 80 elektronów, jego wydajność kwantowa wyniesie 80%.

Vigo Photonics i wielu innych producentów sensorów IR używa częściej pojęcia “detectivity” (detektywność, czułość – to chyba lepsze polskie określenie). Czułość to wskaźnik jakości używany do charakterystyki działania czujnika promieniowania lub czujnika optycznego, definiowany jako odwrotność jego mocy równoważnej szumowi (NEP). Mierzy on zdolność czujnika do niezawodnego wykrywania słabych sygnałów promieniowania/optycznych na tle własnego wewnętrznego szumu tła. Ponieważ wartość ta zależy od powierzchni czujnika i częstotliwości/szybkości pomiarowej, to używa się pojęcia specyficznej czułości (ang. Specific Detectivity) oznaczanej D* i wyrażonej w cm*√Hz/W. QE częściej jest używane w sensorach obrazu i w FPA.

Do wytwarzania tych sensorów używa się MOCVD (także Vigo Photonics) – (ang. Metalo-Organic Chemical Vapor Deposition), co nie oznacza, że nie można użyć technik MBE. Jednak detektory InGaAs są używane w zastosowaniach, gdzie cena jest bardzo istotnym parametrem.

Podstawowym i najpowszechniej stosowanym podłożem do wytwarzania sensorów InGaAs (arsenku indu i galu), jest fosforek indu (InP). Wybór materiału podłoża zależy bezpośrednio od wymaganego zakresu wykrywanej długości fali (widma NIR/SWIR) oraz kosztów produkcji. Bardzo dużą zaletą tych podłoży jest fakt bardzo dobrego dopasowania sieci krystalograficznej podłoża i warstwy epitaksjalnej wytwarzanego detektora IR. Dzięki temu narastająca warstwa epitaksjalna InGaAs ma bardzo mało defektów.  Naturalnym podłożem jest także GaAs (arsenek galu) używane między innymi przez Vigo Photonics.

A jaki jest rynek detektorów InGaAs? Trudno go jednoznacznie opisać.

Rynek czujników InGaAs to wąsko specjalizowana nisza w szerszej branży fotoniki i obrazowania, głównie dla zakresu SWIR. Jak już wspomniałem, dokładne dane różnią się znacznie między firmami badawczymi, ze względu na różnice w zakresie (np. tylko fotodiody, czujniki obrazu, kompletne kamery SWIR). Większość prognoz wskazuje na silny roczny wzrost na poziomie 8–13%, napędzany automatyzacją przemysłową, obronnością i komunikacją optyczną.

Przyjmując wąski zakres podzespołów zaliczonych do tego rynku, czyli tylko pojedyncze detektory/fotodiody, jego wartość w roku 2025 jest określana na poziomie 130-300 mln USD i CAGR = 8-9%. W 2021 roku Vigo Photonics szacowało ten rynek na 150 mln USD i roczny wzrost >10%. Widać tutaj relatywnie dużą spójność danych.

Ale już przy uwzględnieniu FPA czy sensorów obrazu, rynek ten jest szacowany na 1.6-1.8 mld USD, a CAGR jest większe 10-13%. To by sugerowało, że ten segment rynku detektorów InGaAs rośnie szybciej, niż ten zawężony do fotodiod. Nie będę przytaczał szacunków dla najszerszej definicji rynku uwzględniającego kamery działające w zakresie SWIR, bo to już nie jest rynek podzespołów półprzewodnikowych, a raczej systemów na nich opartych.

Udział poszczególnych regionów przedstawia rysunek poniżej.

Kluczowi producenci to :

• Hamamatsu (Japonia),
• Teledyne Technologies (USA) – głównie z powodu przejęcia firmy FLIR,
• Lynred (Francja) – europejska potęga detektorów podczerwieni, która wzmocniła pozycję w technologii InGaAs SWIR poprzez przejęcie New Imaging Technologies (NIT).

O Vigo Photonics firma badawcza Market Research Future pisze, że to polski lider detektorów podczerwieni (historycznie znany z technologii MCT), który rozwija intensywnie własną technologię detektorów InGaAs na podłożach GaAs, celując w rynki automatyki przemysłowej i elektroniki użytkowej. Firma Market Research Future szacuje rynek tylko detektorów na 111 mln USD w roku 2025 i wzrost roczny CAGR = 8,7%.

Matryce detektorów w płaszczyźnie ogniskowej (ang. Focal Plane Arrays)

Już kilka razy w tym artykule wspominana była nazwa FPA, czyli matryce detektorów w płaszczyźnie ogniskowej.

FPA to wielopikselowe układy czujnikowe, stanowiące serce nowoczesnych systemów obrazowania termicznego, noktowizji i obserwacji kosmosu. Pełnią one funkcję elektronicznej „siatkówki”, która rejestruje dwuwymiarowe układy światła w zakresie widzialnym, podczerwonym i ultrafioletowym. Dla czujników podczerwieni takie matryce wykonywane są jako:

• układy mikrobolometrów, które stanowią aż 65% rynku;
• matryce czujników IR opisane powyżej ( HgCdTe, InGaAs oraz InAsSb) które stanowią pozostałe 35% rynku.

Pominiemy w opisie mikrobolometry. Z uwagi na fakt, iż dane firm analizujących rynek bardzo się od siebie różnią, przyjąłem w tym wypadku raport firmy Raport Prime. W roku 2024 firma ta oszacowała rynek na 1,94 mln USD, a w roku 2025 już na 2,11 mld USD (wzrost o prawie 8,8%). Do roku 2031 prognozują, że rynek będzie rósł w tempie 8,55% rocznie. Zakładając że wspomniane 2,11 mld USD to 35% rynku FPA, to cały rynek FPA wynosi ponad 6 mld USD.
Jeśli oszacujemy wielkość rynku dla poszczególnych rodzajów sensorów IR i budowanych na ich bazie matryc, to wyjdzie on na poziomie ponad 4,4 mln USD, w tym 265 mln USD rynek samych czujników (HgCdTe + InAsSb + InGaAs). Ciągle te liczby nie są spójne. Wygląda, że aby uzyskać właściwy obraz, trzeba mieć kilka pełnych raportów, a zakup takich raportów to koszt na poziomie od 10 do nawet 30 tys USD.

Najwięksi producenci w tym segmencie wg. firmy Raport Prime przedstawiony jest w tabeli. TOP 10 producentów ma tylko 83,5% rynku. Tylko, ponieważ istnieją rynki w podzespołach półprzewodnikowych, gdzie dywersyfikacja producentów jest znacznie mniejsza. Często ponad 90% rynku należy do 3-4 producentów. Dla pozostałych ten tort w roku 2024 liczył aż 320 mln USD.

Rynek matryc FPA czujników IR | źródło: reportprime

Wśród tych innych, którzy chcą uszczknąć kawałek tego tortu, jest też Vigo Photonics.

Firma planuje produkcję roczną 500 matryc FPA T2SL InAsSb. Matryca ma 640×512 pixeli o rozmiarze 15 μm.  Przewidywane obroty to ok. 15 mln EUR, co dałoby cenę jednostkową aż 30 tys EUR. Dane liczbowe pochodzą z materiałów Vigo Photonics dla inwestorów z 2022 roku, a cena jednostkowa również jest podana w tej publikacji. Czy ta matryca jest już w produkcji? Nie wiem. Karta katalogowa jest niedostępna, a na stronie jest tylko broszura informacyjna. To częsta praktyka dla produktów mających zastosowania militarne.

Wyliczenie ceny jest o tyle istotne, że pokazuje, jak dużą wartość ma taka matryca FPA. Chociaż zgodnie z danymi na stronie, to nie jest tylko matryca, a cały gotowy system do implementacji, przy uzyskaniu obrazu w MWIR/LWIR o rozdzielczości 0,33 Mpixela.

Jak duże są to matryce i jaka jest wielkość pojedynczego pixela dla półprzewodnikowych detektorów podczerwieni? Nieco tych informacji można było już wyczytać wcześniej. Pojedynczy pixel ma rozmiary od 5 do 20 μm, a największe matryce to 2048 x 2048, czyli sensory obrazu w podczerwieni mają rozdzielczość 4 Mpixele. To już jest bardzo dużo.
Matryca, jaką zamierza wytwarzać Vigo Photonics, ma rozmiar 9,6 x 7,68 mm ( 640 x 512 x 15 μm).

Matryca FPA EAGLE | źródło Vigo Photonics

Napisałem tu, że Vigo Photonics ma zamiar wdrożyć to rozwiązanie, ale ostatnia prezentacja dla inwestorów jest z 2022 roku i nie wiem czy te matryce są już w produkcji. By powstały, musiałoby być finansowanie, a tego nie widzę w projektach bieżących i zakończonych, opublikowanych na stronie firmy.

Interesujący jest fakt, że we wszystkich analizach rynku FPA pomijana jest firma Sony, lider w produkcji krzemowych sensorów obrazu CMOS, ale mający w swoim portfolio także sensory obrazu pracujące w zakresie SWIR.

Jak skonstruowany jest sensor Sony?

Górna warstwa indowo-fosforowa (InP – stanowi podłoże na którym wykonywana jest warstwa epitaksjalna InGaAs) pochłania część światła widzialnego. Warstwa ta jest relatywnie cienka, dzięki czemu więcej światła dociera do znajdującej się pod nią warstwy InGaAs. Czujniki charakteryzują się wysoką wydajnością kwantową, nawet w zakresie fal widzialnych. Umożliwia to obrazowanie w szerokim zakresie fal od 0,4 μm do 1,7 μm. Pojedyncza kamera wyposażona w czujnik może obejmować zarówno światło widzialne, jak i widmo SWIR, co wcześniej wymagało oddzielnych kamer. Przekłada się to na niższe koszty systemu. Przetwarzanie obrazu jest również prostsze, co przyspiesza inspekcję. Kamery takie są wykorzystywane głównie w tzw. systemach Machine Vision przy sortowaniu i kontroli produkowanych towarów. To typowe zastosowanie przemysłowe. Na kolejnych rysunkach i zdjęciach pokazana jest struktura sensora i jego przykładowe zastosowanie.

Warstwa krzemowa Si zawiera całą elektronikę sterującą sensora wykonaną na osobnej płytce w postaci układu scalonego ASIC.

Sensor SWIR Sony wykrywający zanieczyszczenia żywności – czarnej fasoli oraz określający rodzaj materiału | źródło: Sony

Sensor Sony IMX990 ma pixel 5 μm i wielkość 1,34 Mpixeli, a sensor IMX992 aż 5,32 Mpixeli, gdzie pixel to tylko 3,45 μm.

To chyba zwiększa ten rynek. Ze względu na wielkość firmy Sony Imaging, bardzo trudno jest z nią konkurować, co nie oznacza, że nie jest to niemożliwe. Więcej o tej technologii na stronie Sony Imaging.

Jeszcze niedawno wydawało się, że rynek matryc FPA, szczególnie na bazie InGaAs będzie się bardzo szybko rozwijał, ze względu na próby zastosowania LIDARów w samochodach, szczególnie autonomicznych. Jednakże postęp jest wolniejszy niż się spodziewano. Na tym polu walczą LIDARy pracujące w zakresie NIR lub SWIR. Jest to temat na osobny artykuł. Przykład Sony pokazuje jednak, że liczba aplikacji SWIR wciąż jest bardzo duża.

Inne produkty Vigo Photonics

Tytuł tego artykułu zawiera stwierdzenie “detektory podczerwieni”  tak więc poniższą część tekstu mógłbym pominąć, ale dla porządku wymienię pozostałe grupy produktów, które są wymienione w prezentacji firmy Vigo Photonics dla inwestorów:

• wysokiej jakości struktury epitaksjalne materiałów półprzewodnikowych III-V (InGaAs, InAsSb) oferowane bezpośrednio klientom do własnej produkcji detektorów/układów scalonych i laserów VCSEL;
• struktury laserów VCSEL;
• moduły laserowe lub diodowe, które stanowią źródła promieniowania podczerwonego, wykonane z materiałów półprzewodnikowych III-V (ICL, QCL, MIRLED);
• system składający się z wielu elementów optycznych i elektronicznych o różnych funkcjonalnościach, zintegrowanych na wspólnym podłożu (zwykle półprzewodniku) – tzw. PIC czyli fotoniczny układ scalony (na etapie R&D). Rozwinięciem tego produktu jest projekt HyperPIC.

Tutaj jest właściwy moment do podania informacji o tym, jak firma Vigo Photonics określa zastosowania swoich produktów i ich udział w sprzedaży:

• Zastosowania przemysłowe to np. wykrywanie rodzaju gazów. Czujniki podczerwieni potrafią wykrywać wyłącznie gazy, których cząsteczki składają się z co najmniej dwóch różnych atomów (tzw. gazy aktywne w podczerwieni). Wiązania chemiczne w tych cząsteczkach absorbują specyficzne długości fal światła podczerwonego.
• W kolejnictwie czujniki IR pełnią istotną rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa ruchu pociągów.
• Zastosowania militarne są dość oczywiste – to wykrywanie źródeł ciepła, obrazowanie w podczerwieni w warunkach słabego lub braku oświetlenia.
• O materiałach pisałem już powyżej.
• Naukowe, medyczne oraz inne bardzo specjalistyczne zastosowania. Dla wielu podzespołów elektronicznych istnieje taki rynek. Elektronika jest teraz wszędzie.

Udział poszczególnych zastosowań produktów Vigo Photonics | źródło: Vigo Photonics

Kilka moich przemyśleń na temat firmy Vigo Photonics

Tak jak już wspomniałem, impulsem do napisania tego artykułu był szereg informacji prasowych o Vigo Photonics. Chciałem się dokładniej przyjrzeć temu, co ta firma produkuje oraz jak wygląda rynek, na którym działa.
Muszę jednak dodać mój komentarz. Bardzo dużo można przeczytać pochlebnych tekstów o VIGO Photonics – i słusznie, bo jak podkreślają jej konkurenci oraz firmy analizujące rynek firma z Ożarowa Mazowieckiego jest bezsprzecznie liderem w zakresie technologii detektorów podczerwieni i parametrów produkowanych przez siebie produktów. Tu muszę podkreślić, że nie podawałem danych technicznych z kart katalogowych firmy i nie porównywałem ich z produktami konkurencji. To każdy zainteresowany produktami i ich zastosowaniem może zrobić we własnym zakresie.  Skupiłem się natomiast na analizie tego, co w zakresie detektorów podczerwieni wytwarza firma Vigo Photonics.

Zebrałem kilka informacji, jakie pojawiły się na temat firmy tylko w samym lipcu-2026 roku:

• VIGO zainwestuje 50 mln PLN w produkcję matryc podczerwieni – firma poinformowała, że poprzez emisję pakietu akcji zamierza pozyskać 80 mln PLN, z czego aż 50 mln przeznaczy na linię do produkcji matryc FPA. To bardzo dobra wiadomość, bo to kolejny i znaczący – moim zdaniem – krok w rozwoju możliwości produkcyjnych i technologicznych
• VIGO Photonics z kontraktem dla Sił Zbrojnych RP – to także bardzo pozytywna informacja, bo umowa zabezpiecza  w jakimś procencie obroty i dochody firmy w ciągu najbliższych kilku lat – kontrakt ma obowiązywać aż do 2031 roku
• Vigo Photonics bez dofinansowania z programu FENG – program ten miał zabezpieczyć dofinansowanie na poziomie ponad 12,5 mln PLN na „Detektory i zintegrowane moduły detekcyjne do zastosowań przemysłowych i medycznych przystosowane do montażu powierzchniowego”. To nie jest dobra wiadomość, ponieważ przyglądając się danym katalogowym Vigo Photonics, podzespoły do montażu SMT są tam w mniejszości. Dofinansowanie, jak przypuszczam, miało to zmienić. Wielu producentów elektroniki preferuje ten rodzaj montażu, gdyż jest bardziej zautomatyzowany oraz zapewnia większą powtarzalność i jakość montażu.
• Po 16 latach Warsaw Equity Group sprzedaje pakiet akcji VIGO Photonics – mogłoby się wydawać, że jest to zła wiadomość, bo duży udziałowiec sprzedaje swój pakiet akcji. Po ogłoszeniu tego faktu akcje Vigo Photonics potaniały o ok. 11%, ale przy pojawieniu się tak dużego pakietu do zakupu, to raczej naturalna reakcja. Mimo to, w roku 2026 akcje firmy wzrosły o 3,4%. Nie jest to może zbyt imponujący wynik, ale wyjście dużego udziałowca nie spowodowało większego krachu. Podana przez fundusz inwestycyjny przyczyna to fakt, że decyzja wynikała z osiągnięcia przez spółkę Vigo Photonics dojrzałego etapu rozwoju. Informacja jest więc raczej neutralna.
• VIGO Photonics kończy projekt PhotoGeNIC – ostatnia bo z 29 lipca br. Firma VIGO Photonics poinformowała o zakończeniu kolejnego etapu prac w międzynarodowym projekcie badawczym PhotoGeNIC. Spółka opracowała proces wzrostu struktur VCSEL na dużych podłożach germanowych, pełniąc rolę lidera technicznego przedsięwzięcia finansowanego z programu Horizon Europe. To daje firmie kolejne kompetencje technologiczne

Jak już wspomniałem informacje na temat Vigo Photonics są zarówno pozytywne, jaki i negatywne oraz neutralne, ale generalnie pokazują, że firma dalej się rozwija.

Czy jednak nie ma pewnych wątpliwości co do działań podejmowanych przez firmę? Ja je znalazłem podczas przygotowywania tego tekstu. Nie chciałbym, żeby było to postrzegane jako krytykanctwo, a raczej jako pytania, czy coś można by było zrobić lepiej oraz zastanowić się nad kierunkami dalszego rozwoju firmy. Czekam oczywiście na komentarze poniższego tekstu.

Strategia VIGO Photonics i co można zrobić lepiej…

Na początek przyjrzyjmy się dokumentom prezentowanym przez firmę. Na stronie internetowej znalazłem:

Strategia Vigo 2026 Cele wzrostowe – dokument z drugiej połowy 2021 pokazujący plany firmy do 2026. Teraz wchodzimy w drugą połowę 2026 i możemy porównać cele z ich realizacją.

Vigo Investor Day online (investor presentation) 1st-June-2022 – podobny do poprzedniego, stanowiący prezentację dla potencjalnych inwestorów. Są w nim te same cele.

Na stronie jest kilka innych dokumentów, ale te powyższe były podstawą mojej analizy. Uważam, że firma powinna przygotować uaktualnioną strategię i podzielić się nią z potencjalnymi inwestorami.

Zacznijmy od najprostszego celu do analizy, czyli przewidywanych obrotów w kolejnych latach:

Tabela pokazuje obroty uzyskane w poszczególnych latach w tysiącach złotych. Dane zaczerpnięte są z raportów giełdowych. Obroty planowane – według ww. dokumentów.

Jak widać, w roku 2021 ten optymizm miał pewne uzasadnienie. Jednak gdy policzymy średnioroczny wzrost CAGR, to wyjdzie nam wzrost ponad 36% rocznie. To niezwykle optymistyczne założenie, zważywszy, że firmy analityczne – zależnie do grupy asortymentowej – zakładały wzrosty od 6 do 13%, średnio ok. 8%. Nie ma danych uzyskanych przez Vigo Photonics w 2026 roku, który jeszcze trwa. Za pierwszy kwartał obroty wyniosły 19,3 mln PLN. Założyłem, że w kolejnych kwartałach wynik będzie lepszy, średnio ok. 22 mln PLN, co dałoby wspomniany wynik końcowy. Daje to razem CAGR = 8%, czyli oznacza to, że firma Vigo Photonics rozwija się tak samo szybko jak rynek. To nieźle, ale każda firma twierdzi, że będzie zyskiwała na rynku, a nie tylko utrzymywała swój stan posiadania, tym bardziej, że Vigo Photonics wprowadza nowe produkty, całe grupy asortymentowe, co powinno sprzyjać wzrostowi udziału w rynku. Chyba ten entuzjazm udzielił się po wzroście w 2021 roku względem 2020, który wyniósł prawie 34%, ale moim zdaniem firma powinna rzetelniej dokonywać analizy rynku i zaplanować swoją strategię rozwoju. Niestety, taka analiza nie była wykonana, a może raczej była wykonana źle, o czym świadczy fakt, że firma w swoim dokumencie przy produktach MCT podaje jako kluczowego konkurenta firmę Hamamatsu. Jak wiem, Hamamatsu wycofało się z produkcji i oferty detektorów MCT (HgCdTe) w 2017 roku, a dokument Vigo Photonics pochodzi z roku 2022. Oznacza to, że Hamamatsu nie mogło być kluczowym konkurentem dla polskiej firmy na tym rynku.

Tak nie można do tego podchodzić. Nikt tego nie powie głośno, ale takie błędy mogą mieć wpływ na decyzje inwestorów, a dla firmy giełdowej są oni tak naprawdę “klientem nr 1”.

A jak wyglądają wyniki Vigo Photonics na giełdzie? Rysunek poniżej pokazuje wyniki z ostatnich 5 lat firmy:

Wyniki Vigo Photonics na GPW w Warszawie | źródło: Google Finance

Jak widać, w ciągu ostatnich 5 lat wartość akcji spadła o 32,6%. To nie jest dobry wynik. Począwszy od 2023 roku widoczne są wzloty i upadki na giełdzie, co trochę mówi o tym, że inwestorzy reagują na kolejne komunikaty, ale generalnie nie ufają strategii firmy.

Od momentu wejścia na giełdę wartość akcji Vigo Photonics wzrosła o 130%, a wartość firmy (kapitalizacja) wynosi ponad 426 mln PLN. To dobry wynik, chociaż ja spodziewałbym się lepszych rezultatów.

Dla porównania, wyniki z tego samego okresu dużego gracza na tym rynku Hamamatsu Photonics KK:

Wyniki Hamamatsu Photonics KK na tokijskiej giełdzie | źródło: Google Finance

Akcje spadły o prawie 25%, ale nastąpiło to głównie w latach 2024-2025. Może to było spowodowane odpływem kapitału do firm związanych z AI. W roku 2026 wartość akcji wzrosła aż o 36%, blisko 10 razy więcej licząc w %, niż wzrost wartości akcji Vigo Photonics.

Moim zdaniem jest tu duże pole do działania by przyciągnąć inwestorów, ale – jak za chwilę napiszę – wygląda na to, że strategia Vigo Photonics jest inna.

W przyszłym roku polski producent detektorów będzie obchodzić swoje 40-to lecie. Mam jednak nieodparte wrażenie, że firma wciąż działała jak startup. Duża część jej dochodów pochodzi z grantów, a nie z czystej produkcji komercyjnej. Wartość otwartych projektów, bez projektu HyperPIC, to ponad 223 mln PLN, natomiast kwota dofinansowania dla Vigo wynosi blisko 195 mln PLN (87% wartości projektów). Jak się wczytamy dokładniej, jaką rolę w tych projektach odgrywa Vigo Photonics, to okazuje się, że często jest to rola usługodawcy i eksperta technologicznego w zakresie wykonania specjalistycznych detektorów czy całych modułów. Myśłę, że mimo upływu czasu, firma ciągle największą wagą przywiązuje do R&D i jest ciągle jak spin-off warszawskich wyższych uczelni technicznych. Jak już wcześniej napisałem “wieczny” startup. Czy to pochlebna opinia? Niekoniecznie. Przecież wyrażenie “wieczny student” nie jest najlepszę opinią o studencie? Czy strategia pozostania “wiecznym” startupem pozwoli na dalszy dynamiczny rozwój firmy? Konkluzję zostawiam czytelnikom.

Pozyskiwanie grantów

W przestrzeni publicznej wiele jest negatywnych komentarzy na temat pozyskiwania grantów. Mówi się, że to pieniądze wyrzucone w błoto, że firma “dostaje te pieniądze za nic”, co nie przynosi oczekiwanych rezultatów i pewnie chodzi o szeroko rozumiane zyski. Jest to prawdopodobnie spowodowane pojawiającymi się od czasu do czasu informacjami o patologiach w systemie grantów np. NCBR. Moim zdaniem, nie należy wylewać przysłowiowego dziecka z kąpielą. Granty mają także swoją bardzo ważną i pozytywną rolę. Przykład z projektów realizowanych przez Vigo Photonics, gdzie grant EU wynosi prawie 5 mln EUR.

Projekt: INNOVATIVE ENVIRONMENTAL MULTISENSING FOR WATERBODY QUALITY MONITORING AND REMEDIATION ASSESSMENT (IBAIA) – Innowacyjny wielosensorowy system monitorowania zanieczyszczenia wody bezpośrednio w środowisku i oceny remediacji (IBAIA). Tutaj muszę się przyznać, że nie wiedziałem co to jest ta remediacja ale Wikipedia pomogła. Remediacja to proces oczyszczania gleby, ziemi i wód gruntowych ze szkodliwych substancji. Jej celem jest usunięcie lub zmniejszenie zanieczyszczeń, aby dany teren przestał zagrażać ludziom i przyrodzie. Jest to działanie węższe niż ogólna rekultywacja, skupione bezpośrednio na usuwaniu toksyn.

W opisie projektu czytamy że: “Zanieczyszczenie środowiska wodnego stanowi narastający problem globalny, co prowadzi do coraz bardziej rygorystycznych przepisów i jednocześnie zwiększa zapotrzebowanie na ulepszone rozwiązania do monitorowania jakości wody, aby sprostać celom Europejskiego Zielonego Ładu. Urządzenia in-situ działające w czasie rzeczywistym dają nadzieję na szybszy i skuteczniejszy monitoring środowiska wodnego. Na rynku globalnym (głównie poza UE) dostępne są rozwiązania do monitorowania środowiska wodnego, jednak istniejące rozwiązania in-situ wykrywają bardzo ograniczone parametry i są ograniczone wysokimi kosztami, niską niezawodnością i wysokim zużyciem energii. Aby lepiej odpowiadać na potrzeby użytkowników końcowych i udoskonalać metody i rozwiązania do monitorowania jakości środowiska wodnego, rynek europejski i globalny potrzebuje wdrożenia nowoczesnych technologii wykrywania zanieczyszczeń. Głównym celem projektu IBAIA jest opracowanie czterech innowacyjnych, zoptymalizowanych i funkcjonalnych modułów czujników opartych na uzupełniających się technologiach fotonicznych i elektrochemicznych.”

W projekcie uczestniczy wiele uczelni i firm z Francji, Niemiec, Wielkiej Brytanii, Finlandii, Czech, Estonii, w tym z Polski Vigo Photonics. To typowy projekt niekomercyjny, mający istotne znaczenie dla ochrony naszego środowiska. Nie dałoby się go zrealizować w sposób komercyjny przez jedną czy nawet kilka firm. Opracowanie takiego systemu wiązałoby się z bardzo dużym ryzykiem czy poniesione nakłady na R&D się zwrócą. I to jest właśnie rola grantów – pozytywna – aby powstawały takie systemy.

Przyciąganie inwestorów giełdowych

Dużo napisałem na temat grantów, ponieważ Vigo Photonics bardzo dużo uwagi temu poświęca i to z sukcesem. Jak już wspomniałem, mam wątpliwości czy to właściwa strategia rozwoju firmy. Firma Vigo Photonics to spółka giełdowa i powinna także zwracać uwagę na swoich inwestorów. Pewnie mój punkt widzenia bierze się z faktu, że cały moje życie zawodowe spędziłem w przemyśle, a Vigo Photonics ma korzenie bardziej naukowe. Zawsze powstają pytania, jak pogodzić naukę z przemysłem. To także widać w działaniach Vigo Photonics.

Jeszcze jeden przykład to zakończony projekt: „Manufacturing InGaAs Sensors With Integrated Electronics ASIC Range 1.7 – 2.6 μm” – Produkcja czujników InGaAs ze zintegrowaną elektroniką ASIC Zakres 1,7 – 2,6 μm). Układ scalony ASiC produkuje podwykonawca.

W opisie projektu można przeczytać: Produkt nie ma obecnie bezpośredniej konkurencji na rynku. Odbiorcami mogą być firmy wdrażające nowoczesne, zminiaturyzowane czujniki do detekcji promieniowania podczerwonego lub cząstek/gazów o charakterystycznych liniach widmowych w krótkim paśmie podczerwieni.

Z tego wynika, że seria modułów została opracowana bez konkretnego klienta końcowego, co jest typowym podejściem naukowym, nie komercyjnym. Moje doświadczenie mi podpowiada, że przy opracowywaniu takich specjalistycznych produktów zwykle klient już jest, chociażby jeden, który zastosuje rozwijany produkt. Czasami jest to tzw. beta-klient, czyli taki, który tylko testuje rozwiązanie, ale to raczej ma miejsce w innych dziedzinach.

Ten fakt każe mi postawić jeszcze raz pytanie: Czy Vigo Photonics jest ciągle startupem, czy już dojrzałym producentem podzespołów półprzewodnikowych. Pewnie odpowiedź leży pomiędzy oboma stwierdzeniami, ale pozostaje kwestia gdzie jest bliżej.

Na koniec projekt HyperPIC

HyperPIC to przełomowy, wieloletni projekt badawczo-rozwojowy i inwestycyjny, realizowany przez polską firmę VIGO Photonics. Jego celem jest opracowanie i uruchomienie masowej produkcji fotonicznych układów scalonych średniej podczerwieni (MIRPIC – Mid Infra Red Photonic Integrated Circuits). Projekt ma zrewolucjonizować rynek zaawansowanych czujników i uczynić Polskę kluczowym graczem w dziedzinie zintegrowanej fotoniki w Europie . Wartość całości to aż 853 mln PLN a wysokość dofinansowania ponad 440 mln PLN.

W ramach projektu mają powstać nowe układy scalone, ze zintegrowaną optyką, światłowodami i elektroniką. Detektory mają pracować w zakresie MWIR. Nowe układy noszą też nazwę MIRPIC i mają znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie kluczowe jest wykrywanie unikalnych sygnatur chemicznych gazów i płynów, przy zachowaniu minimalnych rozmiarów urządzenia.

Oczywiście w ramach tego projektu ma powstać nowa linia produkcyjna takich podzespołów.

W przypadku Vigo Photonics może szokować wielkość projektu względem samej firmy. Czy czasami nie próbuje ona “skoczyć na główkę do pustego basenu”?

Jednocześnie – moim zdaniem – robi bardzo dobry ruch, ponieważ aktywnie poszukuje dużego partnera branżowego (joint venture), w celu optymalizacji/komercjalizacji projektu oraz wdrożenia/budowy linii produkcyjnej.

Na portalu mikrokontroler.pl jest wywiad z prezesem Vigo Photonics Adamem Piotrowskim, który powiedział, że “Nowy detektor, o wymiarze 2 x 2 mm, zamontowany na przykład w zegarku, sprawdzi skład powietrza w otoczeniu użytkownika lub poziom tlenu w jego krwi. Jest to dla nas duże oraz kosztowne wyzwanie technologiczne i procesowe”.

Dr inż. Adam Piotrowski, prezes VIGO Photonics

Ja mam poważne wątpliwości czy ktokolwiek kupi ten zegarek z tą nową funkcjonalnością, płacąc za niego 2 razy tyle co obecnie.

Celem projektu jest miniaturyzacja systemów. Zintegrowana fotonika na zakres MWIR będzie rozwijać się najszybciej tam, gdzie miniaturyzacja doprowadzi do sytuacji, że spektroskopia stanie się ekonomicznie opłacalna, a nie tylko tam, gdzie powoduje zmniejszenie rozmiarów istniejących elementów optycznych czy całych systemów detekcji.

A propos – czujniki podczerwieni potrafią wykrywać wyłącznie gazy, których cząsteczki składają się z co najmniej dwóch różnych atomów (tzw. gazy aktywne w podczerwieni). No to jak ten układ HyperPIC wykryje “skład powietrza w otoczeniu użytkownika”?  To chyba ładnie brzmi w wywiadzie, ale już w praktycznym wykonaniu stanowi dużą trudność bo wychodzimy już poza detekcję w zakresie podczerwieni.

W wielu – szczególnie polskich publikacjach – rynek takich fotonicznych układów scalonych dynamicznie się rozwija. Skoro tak, to jakim cudem za kilka lat fabryka Vigo Photonics ma być pierwsza na świecie? Badania niewątpliwie w tym zakresie dynamicznie się rozwijają, ale rynek powstanie tylko wtedy, kiedy uda się przełamać bariery ekonomiczne o których piszę wyżej, a nie uzyska się samą tylko miniaturyzację.

Tak na koniec życzyłbym sobie, aby projekt HyperPIC się powiódł. Jest on bardzo ambitny i już dzisiaj widać zagrożenia dla niego. Kolejny raz widzę ogromny optymizm, a mam wrażenie, że brak ku niemu podstaw, ponieważ kolejny raz lekceważy się komercyjny aspekt przedsięwzięcia.

Mam nadzieję, że ten tekst trochę przybliży to, nad czym pracuje i co produkuje największa i najważniejsza polska firma, działająca w przemyśle półprzewodnikowym.