Улжан Басембек, Electrical and Electronic Engineering, бакалавриат Назарбаев Университет, Msc Университет Юго-Восточной Норвегии, инженер по внедрению в сфере интегральных схем в Норвегии
О себе
Я родом из города Балхаш. Окончила бакалавриат в Назарбаев Университете по специальности «Электрическая и электронная инженерия» и магистратуру в сфере электроники в Университете Юго-Восточной Норвегии. В настоящее время работаю в сфере электроники, в полупроводниковой промышленности интегральных схем в Осло, Норвегии.
Мой интерес к физике, электричеству и электронике возник еще в школьные годы. Все началось на первом уроке физики в седьмом классе. После вводной лекции о сущности физики учитель подошел к столу с лабораторным оборудованием и начал вращать рычаг одного из приборов. Слышалось потрескивание, которое постепенно усиливалось, и между двумя металлическими шарами возникла яркая искра, напоминавшая молнию. Это впечатляющее явление вызвало у меня сильный интерес и желание понять принцип работы устройства. Позже я узнала, что это был электростатический генератор — машина Уимсхерста. С того момента мой интерес к физике только усилился: я активно изучала предмет, стремилась понять явления и задавала вопросы, чтобы расширить свои знания.
Потом я начала участвовать в олимпиадах по физике и математике. В 11 классе, успешно заняв призовые места на районном и городском этапах олимпиады по физике, прошла на финальный этап Республиканской олимпиады, где получила бронзовую медаль. Также прошла на финальный республиканский этап Президентской олимпиады по четырем предметам: математике, физике, химии и биологии, на которой тоже завоевала бронзу. В девятом классе я поняла, что хочу работать в сфере электротехники и электроники. А в 10 классе решила поступать на программу Electrical and Electronic Engineering в Назарбаев Университет.
Во время бакалавриата в Назарбаев Университете я стремилась развиваться как профессионал. Работала стажером в отделе НИОКР на заводе электронного оборудования, где совершенствовала навыки разработки схем и помогала на производственной линии. Кроме того, проходила стажировку в электротехническом отделе строительной компании, выявляла дефекты в системах электроснабжения и изучала проектные чертежи.
После окончания бакалавриата я решила сначала поработать по специальности, чтобы понять, какая отрасль Electrical Engineering мне наиболее интересна. Работала инженером на заводе по производству электровозов, в сфере возобновляемых источников энергии, моделировала солнечные электростанции, а затем была инженером-схемотехником в электронике. Получив определенный практический опыт в данных направлениях, я продолжила развитие в электронике и полупроводниковой индустрии.
Затем поступила в магистратуру в сфере микросистем и микроэлектроники по программе Smart Systems Integrated Solutions. Училась я на международной программе магистратуры Erasmus Mundus на полной стипендии, предоставленной Европейским Союзом: два семестра в Университете Юго-Восточной Норвегии, один семестр в Университете Аалто в Финляндии и один семестр в Будапештском Университете Технологий и Экономики в Венгрии.
Мне повезло с окружением. На бакалавриате в Назарбаев Университете я училась с талантливыми и целеустремленными студентами: мы активно работали над учебными и исследовательскими проектами, проходили стажировки, участвовали в волонтерских и общественных инициативах университета. В школе я училась в специализированном математическом классе лицея №60 в Астане. Среди нас было много олимпиадников по математике, физике и биологии. У нас были сильные и требовательные учителя, и я благодарна им, а также родителям за привитую тягу к знаниям. Уверена, что культура труда и стремление к обучению остаются на всю жизнь и помогают мне в работе.
Я работаю в сфере интегральных схем в полупроводниковой компании. Компания разрабатывает чипы для эффективного управления энергопотреблением систем с батарейным питанием, где критична продолжительность работы батареи. Примеры таких систем — носимые медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы, где замена батареи требует операции, или датчики на удаленных метеостанциях, где замена батарей затруднена. Разрабатываемые микросхемы могут снижать энергопотребление систем до 90%, значительно увеличивая срок службы батарей. Это способствует сокращению количества использованных батарей, уменьшению электронных отходов и созданию устройств, работающих на технологиях сбора энергии.
Я работаю инженером по внедрению и технической поддержке и по роду своей деятельности взаимодействую с компаниями-клиентами, помогаю интегрировать наш продукт и оптимизировать внедрение чипа в их системы с учетом специфических требований. Помимо этого, обеспечиваю техническую поддержку, консультирую по проектированию и помогаю решать возникающие неполадки.
Эта роль требует не только технических знаний, но и навыков эффективной коммуникации, так как необходимо проводить технические переговоры с действующими и потенциальными клиентами. Важно понимать ситуацию компании-клиента и предлагать оптимальные решения. Позиция служит своего рода мостом между внутренней инженерной командой и внешними клиентами.
О научных исследованиях
Во время бакалавриата я занималась исследованиями в области биомедицинской инженерии в лаборатории биосенсоров и биоприборов Назарбаев Университета. Результатом стала моя дипломная работа на тему «Исследование опто-волоконных датчиков на основе решеток». Я проводила лабораторные эксперименты, разрабатывала код на MATLAB, моделировала и анализировала данные. Цель проекта заключалась в совершенствовании биомедицинских приборов для анализа состояния тканей и прогнозирования заболеваний, таких как сердечно-сосудистые и онкологические болезни, через установление связи между показателем преломления и концентрацией белка тромбина в крови по изменению длины волны Брэгга в реальном времени.
Во время магистратуры я исследовала суперконденсаторы на основе углеродных нанотрубок. Тема моей диссертации — «Оптимизация электродов для снижения саморазряда суперконденсаторов на основе углеродных нанотрубок». Экспериментально были оптимизированы температура, продолжительность и газовый состав для отжига электродов в атмосфере водорода и азота. Предложенная методика термообработки позволила улучшить характеристики саморазряда на 62,3% и достичь уровня саморазряда на 6,6% выше, чем у коммерческого конденсатора. Работа заняла первое место на научной выставке в кампусе Вестфолд Университета Юго-Восточной Норвегии и была опубликована на Международной конференции PowerMEMS 2024.
Кроме того, я занималась проектом в аналоговом проектировании. Разработала аналоговую схему для высокочастотного резонатора датчика глюкозы, включая операционный усилитель, полосовой фильтр, компаратор и драйверы. Спроектировала двухкаскадный усилитель с коэффициентом усиления 23,89 дБ при 10 МГц и частотой единичного усиления 149,65 МГц на технологии CMOS 0,35 мкм. Этот проект стал одним из любимых, так как подтвердил мою заинтересованность в аналоговом проектировании и полупроводниковой отрасли. Проект был представлен на выставке Sensor Decade Student Expo в Осло и занял второе место в номинации «Самый инновационный студенческий проект».
О науке в Казахстане
Отрасль электроники, полупроводников и разработки чипов в Казахстане пока развивается медленно, но я верю в ее рост. Главное для развития индустрии — человеческий капитал, а в Казахстане много талантливых и мотивированных людей, готовых обучаться и развиваться. Ситуация может быстро улучшиться, учитывая стремительные изменения в технологиях. Например, в марте 2025 года был представлен первый микропроцессор на базе RISC-V, разработанный казахстанскими исследователями из Назарбаев Университета и стартапа TEXER.AI, что стало для меня вдохновляющей новостью.
В Казахстане активно развивается нетворкинг между учеными и профессионалами, работающими как внутри страны, так и за рубежом. Сообщество Qazaq International Science and Technology Association помогает направлять знания и навыки, полученные за границей, на развитие Казахстана. Я регулярно посещаю лекции и вебинары сообщества, учусь новому, обсуждаю идеи и возможности, а также участвую в организации мероприятий в качестве волонтера.
В Казахстане не хватает вовлеченности индустрии и компаний. Было бы здорово видеть больше коллабораций, чтобы студенты, PhD-исследователи и ученые могли работать напрямую с организациями, решать реальные задачи и предлагать решения на основе исследований. Это была бы win-win ситуация для исследователей, индустрии и общества в целом.
Во время учебы в Норвегии я узнала о промышленных программах докторантуры — Industrial PhD programs, где PhD-кандидаты проводят исследования в компаниях, решают конкретные проблемы и создают разработки, актуальные как для индустрии, так и для университетов. Там прикладная наука тесно связана с практикой. Я бы хотела видеть подобное в Казахстане, чтобы разумно использовать интеллектуальный потенциал университетов и исследовательских центров, положительно влияя на работу компаний, экономику и общество.
Рекомендации для молодых ученых
Важно понять, чем нравится и не нравится заниматься, а также иметь видение своей карьеры. Следует обращать внимание на интересы и сильные стороны. В начале карьеры полезно попробовать разные подотрасли индустрии, чтобы осознанно выбрать направление и развиваться в нем.
Рекомендую заниматься дополнительными проектами, волонтерской деятельностью, спортом или хобби. Это расширяет кругозор, развивает эмоциональный интеллект и навыки коммуникации, помогает видеть ситуации с другой перспективы и улучшает работу в команде, так как проекты выполняют люди.
В сфере полупроводников и аналоговых схем одна из трудностей — сложность самих тем. Чтобы разобраться в них, требуется много усилий и времени. Проектирование аналоговых схем требует учета множества нюансов и готовности к неудачам. Например, при работе над двухкаскадным усилителем для резонатора датчика глюкозы долгое время не удавалось достичь требуемых технических спецификаций. Приходилось адаптировать схему для высокочастотного диапазона, проводить многочисленные симуляции, корректировки и анализ. Работа в лаборатории иногда продолжалась до поздней ночи, но в итоге удалось достичь желаемых параметров.
Эта сфера требует анализа, внимательности и усидчивости, как и любая область науки и индустрии. Важно не просто выполнять работу, а понимать ее цель. Осознание цели дает мотивацию продолжать, несмотря на трудности и неудачи, и помогает находить смысл не только в работе, но и в жизни.