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.

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.

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.

prof. Ing. Vladislav Musil, CSc.

1. Nakloněné vláknové optické mřížky pro senzorické aplikace

   Cílem práce je optimalizovat parametry a návrh optických difrakčních struktur ve vláknových vlnovodech určených pro konstrukci senzorů a prvků upravujících optické spektrum. Návrh a optimalizace se soustředí zejména na prvky založené na funkcích nakloněných mřížek. Práce bude založena na experimentálním prověření spektrálních a polarizačních vlastností Braggových i Long Period (LP) difrakčních vláknových mřížek s různými náklony, hloubkou změn indexu lomu a počty period. V práci budou navrženy a ověřeny úpravy a rozšíření stávajícího maskového expozičního systému výroby vláknových mřížek pro přípravu LP struktur. Tyto práce budou základem vytvoření návrhového modelu funkčnosti nakloněné mřížky. Budou navrženy, experimentálně ověřeny a porovnány způsoby ovládání vlastností nakloněných mřížek a rychlého vyhodnocení změn jejich spektrálních vlastností.

   Školitel: Urban František, doc. Ing., CSc.

2. Obvodové prvky vyššího řádu: základní výzkum, modelování a simulace

   Podstatou tématu je výzkum základních zákonitostí a principů, působících v systémech, obsahujících prvky vyšších řádů z Chuovy periodické tabulky základních prvků elektrotechniky. Konečným cílem je odhalení daných zákonitostí do takové míry, která umožní plnohodnotné zařazení těchto obvodových prvků do stávající teorie elektrických obvodů. Vedlejším cílem bude nalezení modelů těchto obvodových prvků, využitelných v stávajících simulačních programech standardu SPICE k realizaci softwarových experimentů nejrůznější povahy, jakož i konstruování jejich emulátorů k uskutečňování laboratorních experimentů.

   Školitel: Biolek Dalibor, prof. Ing., CSc.

3. Spolehlivost pájeného propojení pro 3D systémy

   Stanovení spolehlivosti pájeného spoje při termomechanickém namáhání. Měření a simulace spolehlivosti SMD součástek připájených na desku. Simulace v programu ANSYS. Předpokládá se měření na pájce Sn100, případně jiných. Navázání na doktorskou práci z dřívější doby. Disertabilní jádro: stanovení empirických konstant pro simulaci, naměřené hodnoty spolehlivosti pro danou sestavu. Částečně se jedná o strojařskou problematiku (namáhání a tečení spoje). Práce budou probíhat většinou v laboratoři mikroelektroniky.

   Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

4. Vakuově nanášené kovové vrstvy pro elektroniku

   Realizace vakuově napařovaných kovových vrstev Al, C, Ag, Au, dalších, realizace kombinací těchto kovů (multivrstev), případně realizace kapacitních struktur. Měření a výzkum bude prováděn většinou na zařízeních na mikroelektronice, předpokládá se spolupráce s elektrotechnologií. Měření elektrických vlastností vrstvy čtyřbodovou metodou, nebo Van der Pauw (VDP). Disertabilní jádro: stanovení vlivu kombinace kovů a ostatních faktorů (teplota, tlak, případně přídavný plyn) na mechanické a elektrické vlastnosti sestavy. Rozpracování metody VDP.

   Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

5. Vakuově napařované kovové multivrstvy a jejich použití pro elektroniku

   Napařování kovových i dielektrických tenkých multivrstev na keramický substrát (také LTCC). Zkoumání elektrických vlastností vícevrstvých struktur. Součástí práce bude také úprava stavající napařovačky umístěné na mikroelektronice. Disertabilní jádro: Návrh multibrstvy, která má unikátní vlastnosti, zatím nedokážu říci jaké.

   Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

6. Vláknové difrakční mřížky s neperiodickými strukturami

   Cílem práce je realizace neperiodických difrakčních struktur v optických vláknech založených na Braggových i Long Period (LP)mřížkách určených pro konstrukci senzorů a prvků upravujících optické spektrum. Práce bude využívat a navrhne úpravy stávajícího maskového expozičního systému výroby vláknových mřížek pro přípravu difrakčních struktur interferenčně. Experimentálně budou ověřeny možnosti přípravy (LP) neperiodických struktur a zjištěné vlastnosti porovnány s možnostmi Braggových mřížek. V práci se předpokládá vytvoření návrhového modelu pro realizaci neperiodických struktur s žádanými spektrálními vlastnostmi. Budou navrženy, experimentálně ověřeny a porovnány způsoby ovládání vlastností neperiodických mřížek a rychlého vyhodnocení změn jejich spektrálních vlastností.

   Školitel: Urban František, doc. Ing., CSc.

7. 3D propojení pro LTCC keramiku

   Zabývat se realizací 3D struktur pro LTCC keramiku, (podobně jako vícevrstvý plošný spoj), Výzkum dělat na nizkosmršťivém substrátu Heralock HL 2000 fy Heraeus, jiných. Disertabilní jádro: Návrh originální konstrukce s "vnořenými " čipovými pasivními součástkami a zjištění termomechanické spolehlivosti testovací struktury. Naměřené hodnoty a provedená simulace v ANSYSU. Disertabilní jádro: Originální konstrukce pružných kontaktů, které budou eliminovat termomechanické namáhání. Práce se budou převážně provádět v laboratoři mikroelektroniky.

   Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.