Detail předmětu

Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostiku

FEKT-DKC-FY2Ak. rok: 2020/2021

Předmětem semináře jsou metody, zabývající se popisem, experimentálním sledováním a lokalizací poruch. Hlavní pojmy: transportní a stochastické procesy, nedestruktivní diagnostika, šumová diagnostika, částečné výboje, akustická emise, dielektrická relaxační spektroskopie, mikroskopické techniky, spektroskopie, luminiscence.

Zajišťuje ústav

Výsledky učení předmětu

Po absolvování uvedeného kursu by studenti měli umět rozlišit jednotlivé typy transportních procesů, rozumět fyzikálním mechanismům fluktuačních procesů a nadbytečného transportu nosičů. Dále by měli mít přehled o základních diagnostických metodách a měli by umět pro studium konkrétního problému zvolit a použít vhodné diagnostické techniky. Na základě těchto nástrojů by studenti měli umět navrhovat a vyvíjet diagnostické metody pro jednotlivé konkrétní aplikace.

Prerekvizity

VŠ studium v elektrotechnických, materiálových, fyzikálních a chemických oborech ukončené získáním titulu Ing. nebo ekvivalentním způsobem.

Doporučená nebo povinná literatura

Sze, S.M., NG, Kwok, K. Physics of Semiconductor Devices. 3rd edittion, Wiley, 2006. (EN)
Kittel, Ch.: Introduction to Solid State Physics. 7th ed. Wiley, 1996. (EN)
Frank, H.: Fyzika a technika polovodičů. SNTL, 1990. (CS)
Réfrégier, P.: Noise Theory and Application to Physics. From Fluctuations to Information. Springer, 2004. (EN)
Leng, Y.: Materials Characterization: Introduction to Microscopic and Spectroscopic Methods. Wiley, 2009, ISBN 978-0-470-82299-9. (EN)
Workman, J., Springsteen, A.: Applied Spectroscopy – A Compact Reference for Practitioners, Elsevier Inc., 1998, ISBN 978-0-12-764070-9. (EN)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

0-20 b projekt
0-80 b závěrečná zkouška

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Struktura pevných látek, jejich popis, klasifikace, poruchy.
2. Transportní procesy v pevných látkách, generace a rekombinace.
3. Fluktuační procesy v látkách.
4. Šumová diagnostika.
5. Částečné výboje v izolantech, akustická a elektromagnetická emise.
6. Dielektrická relaxační spektroskopie.
7. Světelná mikroskopie. Optická mikroskopie, konfokální mikroskopie, fluorescenční mikroskopie, infračervená mikroskopie.
8. Elektronová mikroskopie. Transmisní elektronová mikroskopie, skenovací elektronová mikroskopie, detekce rentgenového záření (EDS, WDS), modifikace povrchu (FIB, GIS), enviromentální skenovací elektronová mikroskopie.
9. Mikroskopie skenující sondou. Mikroskopie atomárních sil, skenující tunelovací mikroskopie, rastrovací optická mikroskopie v blízkém poli.
10. Infračervená spektroskopie, Ramanova spektroskopie, spektroskopie laserem buzeného plazmatu.
11. Infračervená termografie, luminiscence (fotoluminiscence, elektroluminiscence, termoluminiscence).
12. Rentgenová difrakční analýza, neutronová difrakce.
13. Počítačová rentgenová tomografie, jaderná magnetická rezonance.

Cíl

Cílem předmětu je popis a analýza transportních, relaxačních a stochastických mechanismů v pevných látkách. Studenti se seznámí ze základními metodami studia těchto procesů a se základmíni metodami jejich měření. Obsahem semináře však není ani tak pouhé získání znalostí, jako spíše hlubší porozumění fyzikální podstatě vybraných metod a získání schopnosti prakticky tyto metody používat a dále je rozvíjet na vyšším stupni.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program DKC-EKT doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DKC-KAM doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DKC-MET doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DKC-SEE doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DKC-TLI doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný
  • Program DKC-TEE doktorský, libovolný ročník, letní semestr, 4 kredity, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Seminář

39 hod., povinná

Vyučující / Lektor

eLearning