Detail oboru

Mikroelektronika a technologie

FEKTZkratka: PK-METAk. rok: 2016/2017

Program: Elektrotechnika a komunikační technologie

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

2. kolo (podání přihlášek od 04.07.2016 do 20.07.2016)

  1. Infračervený mikro-detektor založený na nových materiálech a MEMS technologii

    Cílem práce je hledání nových materiálů s dobrými teplotními vlastnostmi jako je vysoký teplotní součinitel odporu (TCR) nebo využívající jiných jevů jako pyroelektrický nebo termoelektrický pro zvýšení citlivosti na adsorbované infračervené vlnové délky. Materiály budou vytvořeny jako tenké vrstvy pomocí PVD nebo CVD technik. Materiál bude aplikován na míru vytvořených membránách pomocí MEMS technologie na VUT v Brně a vyhodnoceny. Specifické materiály, jako je nitrid hliníku, mohou být poskytnuty prof. Ulrichem Schmidem z TU Vídeň v rámci spolupráce.

    Školitel: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.

  2. Metody stanovení spolehlivosti pájeného spoje v elektronice

    Teoretické studium jevů, které způsobují poruchovost pájeného spoje v elektronice (při termomechanickém namáhání). Měření a simulace (ANSYS) spolehlivosti konkrétních pájených spojů. Stanovení metodiky vyhodnocení a určení spolehlivosti, určení únavových koeficientů. Disertabilní jádro: Originální metodika výpočtu spolehlivosti a stanovení únavových koeficientů pro konkrétní aplikaci

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

  3. Na čipu integrovaný superkondenzátor

    Cíl práce je zaměřen na vývoj na křemíku integrovaného superkondenzátoru na bázi nových materiálů pro elektrody a elektrolytů. Studie se bude skládat z nových principů skladování energie, které umožňují rychlejší nabíjení. Vlastnosti těchto materiálů budou charakterizovány. Budou vyvinuty, a vyhodnoceny postupy výroby superkondenzátoru na čipu pomocí MEMS technologií. Postup bude diskutován s prof. Ulrichem Schmidem z TU Vídeň.

    Školitel: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.

  4. Návrh mikrosystémů využitelných v oblasti chytrých měst

    Cílem práce je návrh a aplikace nových mikroelektronických obvodů využitelných v systému chytrých měst. Práce bude zaměřena na využití nových obvodových principů umožňujících snížení spotřeby těchto systémů.

    Školitel: Šteffan Pavel, doc. Ing., Ph.D.

  5. 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.

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

  6. Nový koncept absorpční vrstvy IR na membráně bolometru

    Práce je zaměřena na studium jevu povrchové plasmonové rezonance (SPR) pro zvýšení absorpce infračervených (IR) vlnových délek. Práce bude zaměřena na modelování a simulaci absorpční účinnosti několika nanostruktur s cílem absorbovat široké spektrum infračervených vlnových délek. Nejlepší výsledky simulace budou ověřeny na vzorcích vyrobených pomocí technologie MEMS a metod nanostrukturování (e-litografie nebo FIB). Technologie bude diskutována s prof. Ulrichem Schmidem z TU Vídeň.

    Školitel: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.

  7. Odpařování a vlastnosti kovů ve vakuu - tenké kovové vrstvy

    Předmětem práce bude studium vlastností par kovových převážně ferromagnetických materiálů v procesu vakuového napařování. Budou zkoumány procesy vakuového napařování a jeich vliv na mechanické a elektrické vlastnosti vrstev. Disertabilní jádro: Stanovení nového technologického postupu napařování, který zaručí požadované vlastnosti tenké vrstvy.

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

  8. Perspektivní technologie pro termoelektrické generátory

    Termoelektrické generátory mohou využívat teplotních gradientů z přírodních zdrojů nebo teplotních gradientů při zpracování odpadního tepla. Tyto tepelné toky jsou hojné, předvídatelné a v omezeném časovém intervalu stabilní takže mohou posloužit jako spolehlivý zdroj energie v mnoha aplikacích. Malé napětí dosažitelné v jednom termoelementu vyžaduje integraci extrémně velkého počtu termočlánků nebo Peltiérových článků v jednom systému a jejich napojení na měniče pracující s extrémně malým napětím. Masovou produkci těchto systémů umožní využití organických polovodičů a tiskařských technologií.

    Školitel: Boušek Jaroslav, prof. Ing., CSc.

1. kolo (podání přihlášek od 01.04.2016 do 15.05.2016)

  1. Efektivní způsoby chlazení výkonových polovodičových součástek

    Studium způsobu chlazení výkonových polovodičových součástek, hlavně LED diod. Studium svítivosti LED diod v závislosti na teplotě. Simulace tepelných poměrů ve struktuře. Budou se řešit vrstvené struktury, spojení plošného spoje s kovovým jádrem a keramickým materiálem, Možnost chlazení proudící kapalinou ve vytvořených kanálcích. Disertabilní jádro: Návrh chladícího systému pro výkonové LED diody v kombinaci LTCC keramiky a Aluminy s chladícími kanálky pro kapalinu. Měření na systému.

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

  2. Návrh nových mikrosystémů pro internet věcí

    Návrh a aplikace inteligentní mikrosystémů v oblasti internetu věcí se zaměřením na nízkou spotřebu

    Školitel: Šteffan Pavel, doc. Ing., Ph.D.

  3. Návrh nových mikrosystémů pro internet věcí

    Návrh a aplikace inteligentní mikrosystémů v oblasti internetu věcí se zaměřením na nízkou spotřebu

    Školitel: Šteffan Pavel, doc. Ing., Ph.D.


Struktura předmětů s uvedením ECTS kreditů (studijní plán)

1. ročník, zimní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DTK2Aplikovaná kryptografiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DET1Elektrotechnické materiály, materiálové soustavy a výrobní procesycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DEE1Matematické modelování v elektroenergeticecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DME1Mikroelektronické systémycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DRE1Návrh moderních elektronických obvodůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DFY1Rozhraní a nanostrukturycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTE1Speciální měřicí metodycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DMA1Statistika. stochastické procesy, operační výzkumcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DAM1Vybrané kapitoly řídicí technikycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DVE1Vybrané statě z výkonové elektroniky a elektrických pohonůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DBM1Vyšší metody zpracování a analýzy obrazůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecnýdrzkCj - 26ano
DRIZŘešení inovačních zadánícs2Volitelný všeobecnýdrzkS - 39ano
DEIZVědecké publikování od A do Zcs2Volitelný všeobecnýdrzkS - 8ano
1. ročník, letní semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DMA2Diskrétní procesy v elektrotechnicecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DME2Mikroelektronické technologiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DRE2Moderní digitální bezdrátová komunikacecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTK1Moderní síťové technologiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DTE2Numerické úlohy s parciálními diferenciálními rovnicemics4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DFY2Spektroskopické metody pro nedestruktivní diagnostikucs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DET2Vybrané diagnostické metody, spolehlivost, jakostcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DAM2Vybrané kapitoly měřicí technikycs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DBM2Vybrané problémy biomedicínského inženýrstvícs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DEE2Vybrané problémy z výroby elektrické energiecs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DVE2Vybrané statě z elektrických strojů a přístrojůcs4Volitelný oborovýdrzkS - 39ano
DJA6Angličtina pro doktorandycs4Volitelný všeobecnýdrzkCj - 26ano
DCVPCitování ve vědecké praxics2Volitelný všeobecnýdrzkP - 26ano
DRIZŘešení inovačních zadánícs2Volitelný všeobecnýdrzkP - 52 / Cp - 52ano
1. ročník, celoroční semestr
ZkratkaNázevJ.Kr.Pov.Uk.Hod. rozsahSk.Ot.
DQJAZkouška z angličtiny před státní doktorskou zkouškucs4Povinnýdrzkano