Detail oboru

Microelectronics and Technology

FEKTZkratka: PPA-METAk. rok: 2018/2019

Program: Electrical Engineering and Communication

Délka studia: 4 roky

Akreditace od: 25.7.2007Akreditace do: 31.12.2020

Profil

Studijní obor doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech mikroelektroniky a elektrotechnologie, zejména pak v teorii, návrhu a testování integrovaných obvodů a systémů, v polovodičových prvcich a strukturách, v inteligentních senzorech, v optoelektronice, v elektrotechnických materiálech a výrobních procesech a ve zdrojích elektrické energie.
Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné speciální vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Klíčové výsledky učení

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

Profesní profil absolventů s příklady

Absolvent doktorského studia umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie. Absolvent má obecné znalosti oboru na vysoké teoretické úrovni a jeho speciální znalosti jsou koncentrovány na úzkou oblast, ve které vypracoval svou disertační práci.
Vzhledem k šíři teoretického vzdělání je absolvent schopen se přizpůsobit požadavkům praxe v základním i aplikovaném výzkumu a absolventi doktorského studia jsou vyhledáváni jako specialisté ve všech oblastech mikroelektroniky a elektrotechnologie. Jsou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci i jako řídicí pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických výrobních firmách a u uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž všude budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní technologii.

Garant

Vypsaná témata doktorského studijního programu

  1. Nové obvodové principy pro návrh analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím

    Využití nových obvodových principů pro návrh analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím. Obvody budou sloužit především v oblasti biomedicíny. Teoretický návrh a experimentální ověření analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkým příkonem za použití programu Cadence a technologie TSMC 0.18 um. Výstupem bude verifikovaný návrh proudového conveyoru.

    Školitel: Khateb Fabian, doc. Ing. et Ing., Ph.D. et Ph.D.

  2. Optické a elektrochemické monitorování stavu nabití elektrochemických článků

    V práci se student seznámí se současnou problematikou uchovávání energie v elektrochemických průtokových redoxních článcích a monitorování míry jejich nabití. Výzkum povede k návrhu a vývoji metod, které lze použít na průběžné monitorování stavu nabití. Dva základní principy budou využity: optické sledování u těch systémů, kde se zabarvení mění v důsledku stavu nabití a měření elektrochemické v případech ostatních.

    Školitel: Vanýsek Petr, prof. RNDr., CSc.

  3. Redoxní průtokové články pro uchování elektrické energie

    V práci se student seznámí se současnou problematikou uchovávání energie prostřednictvím elektrochemických průtokových redoxních článků. Experimentální práce povede ke zdokonalení článků založených na principu redukce vanadových sloučenin a k návrhu a vývoji článků s novými typy redoxních soustav vedoucích k náhradě článků vanadových.

    Školitel: Vanýsek Petr, prof. RNDr., CSc.

  4. Studium elektrických a impedančních charakteristik teplotně namáhaných dielektrik

    V práci se student seznámí se současnou problematikou izolačních materiálů a jejich chování za nízkých, pokojových a vysokých teplot. Výzkum povede k návrhu a vývoji metod, které lze použít na průběžné monitorování izolačních vlastností a předpovídání praktické životnosti izolantů a odolnosti vůči extrémním teplotám. Základní metodou bude měření komplexní impedance při proměnných teplotách a rovněž měření stejnosměrného odporu a ztrátového činitele při 50 Hz. Metodika bude doplněna sledováním stárnutí vlivem ozáření slunečním světlem.

    Školitel: Vanýsek Petr, prof. RNDr., CSc.

  5. Techniky pro návrh operačních zesilovačů s extrémně nízkým napájecím napětím

    Nové techniky pro návrh operačních zesilovačů s extrémně nízkým napájecím napětím. Cílové napájecí napětí je v rozmezí 0,5 V až 0,3 V a výkonová spotřeba v řádech nanowattů. Funkčnost a správnost navržené struktury bude popsána a ověřena jak matematicky, tak i simulačně za použití 0,18 µm CMOS technologie od TSMC. Výstupem bude verifikovaný návrh operačního zesilovače.

    Školitel: Khateb Fabian, doc. Ing. et Ing., Ph.D. et Ph.D.

  6. Závislost reálně měřené elektrické impedance na geometrickém uspořádání měření a vzorku.

    V této práci bude student zkoumat metody měření a vyhodnocování elektrické impedance vzorků, které jsou zajímavé v elektrochemické praxi. Student se seznámí s koncepcí artefaktů měření přístrojem ve čtyřelektrodovém zapojení. Student se naučí experimentální metody měření impedance, stejně jako se naučí výpočetní metody (modelování metodou konečných prvků), a bude schopen posuzovat, bok po boku, očekávané a naměřené údaje. Student bude vyvíjet geometricky složité konfigurace pro objasnění řádného vyhodnocení reálných nepříznivě tvarovaných vzorků.

    Školitel: Vanýsek Petr, prof. RNDr., CSc.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DBM1AAdvanced methods of processing and analysis of imagesen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DTK2AApplied cryptographyen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DET1AElectrotechnical materials, material systems and production processesen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DFY1AJunctions and nanostructuresen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DEE1AMathematical Modelling of Electrical Power Systemsen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DME1AMicroelectronic Systemsen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DRE1AModern electronic circuit designen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DAM1ASelected chaps from automatic controlen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DVE1ASelected problems from power electronics and electrical drivesen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DTE1ASpecial Measurement Methodsen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DMA1AStatistics, Stochastic Processes, Operations Researchen4zimníVolitelný oborovýdrzkano
DJA6AEnglish for post-graduatescs4zimníVolitelný všeobecnýdrzkano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DMA2ADiscrete Processes in Electrical Engineeringen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DME2AMicroelectronic technologiesen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DRE2AModern digital wireless communicationen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DTE2ANumerical Computations with Partial Differential Equationsen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DTK1AOptimization Methods and Queuing Theoryen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DET2ASelected diagnostic methods, reliability and qualityen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DAM2ASelected chaps from measuring techniquesen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DBM2ASelected problems of biomedical engineeringen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DEE2ASelected problems of electricity productionen4letníVolitelný oborovýdrzkano
DFY2ASpectroscopic methods for non-destructive diagnostics en4letníVolitelný oborovýdrzkano
DVE2ATopical Issues of Electrical Machines and Apparatusen4letníVolitelný oborovýdrzkano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Sem.Pov.Uk.Sk.Ot.
DQJAAEnglish for the state doctoral examcs4celoročníPovinnýdrzkano