Course detail

Materiály pro polovodičový průmysl

FEKT-BPC-MPPAcad. year: 2025/2026

The subject provides basic knowledge in the field of materials for electrotechnics and electronics. The subject familiarizes students with the basic concepts, classification and distribution of substances. The main focus is on metallic conductors, semiconductors, dielectrics and magnetics materials. 

Language of instruction

Czech

Number of ECTS credits

4

Mode of study

Not applicable.

Guarantor

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Department

Department of Electrical and Electronic Technology (UETE)

Entry knowledge

The subject knowledge on the secondary school level is required. 

Rules for evaluation and completion of the course

Requirements for successful completion of the subject are specified by guarantor’s regulation updated for every academic year.
Attendance in seminars is compulsory. Excused seminars can be made up.
The content and forms of instruction in the evaluated course are specified by a regulation issued by the lecturer responsible for the course and updated for every academic year. 

Aims

The aim of the course is to acquaint students with materials for electrical and electronic engineering, with their classification and with their important properties. This information enables basic orientation in selection of materials for constructions of electrotechnical and electronic devices and equipments.
At the end of the course, the student will be able to:
- be knowledgeable in electronic and electrical materials,
- classify electrical materials according to electric conductivity and behavior in electric and magnetic fields,
- describe typical properties and parameters of particular categories of electrical materials and links between these properties and material structure and composition, 

Study aids

Not applicable.

Prerequisites and corequisites

Not applicable.

Basic literature

Not applicable.

Recommended reading

Not applicable.

Classification of course in study plans

  • Programme BPC-NCP Bachelor's 1 year of study, winter semester, compulsory

Type of course unit

 

Lecture

26 hod., optionally

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Syllabus

Materials for electrical engineering and electronics. Basic concepts. Classification according to composition, structure and properties of materials. Crystalline, amorphous and real non-crystalline substances. Defects in materials Structural materials and metals, phase diagrams of metals, mechanical properties of metallic materials. Conductive materials. Basic properties of electrical conductivity. Conductor materials for cables, resistors, thermocouples and contacts. Superconductors. Fundamentals of magnetism, diamagnetics, paramagnetics. Magnetically soft and magnetically hard materials. Ferro and ferrimagnetic materials, powder materials. Losses in magnetic materials. Dielectric materials. Basic concepts and properties of dielectrics. Organic and inorganic insulating materials. Dielectric polarization and electrical conductivity. Piezoelectrics, electrets. Losses in dielectrics. Semiconductor materials. Elemental and compound semiconductors, organic semiconductors. Intrinsic semiconductors. Admixture semiconductors. N and P type semiconductor. Degenerate semiconductor. Thermodynamic equilibrium in semiconductors. Conductivity of semiconductors. Inhomogeneity in semiconductors, metal-semiconductor contact, PN transition Physical phenomena in semiconductors, Avalanche effect, Zener effect, Thermoelectric phenomena Galvanomagnetic phenomena in semiconductors, Hall effect, Magnetoresistance effect, Effect of light on semiconductor properties, Photovoltaic effect Printed circuit board materials. Substrate materials. Clad materials. Methods of manufacturing printed circuit boards. Soldering materials.

Laboratory exercise

26 hod., compulsory

Teacher / Lecturer

doc. Ing. Jiří Vaněk, Ph.D.

Syllabus

Úloha č. 1:

Měření hysterezních ztrát a ztrát vířivými proudy feromagnetických materiálů

Úloha č. 2:

Měření elementárního náboje pomocí Millikanova přístroje

Úloha č. 3:

Vliv osvětlení na vodivost polovodičových materiálů

Úloha č. 4:

Měření a vyhodnocení teplotní závislosti odporu termistorů

Úloha č. 5:

Měření vnitřního a povrchového odporu izolantů

Úloha č. 6:

Měření kvazistatické hysterezní smyčky feromagnetických materiálů

Úloha č. 7:

Měření teplotní závislosti rezistivity vodivých a odporových materiálů

Úloha č. 8:

Měření teplotní závislosti počáteční permeability feritů

Úloha č. 9:

Měření šířky zakázaného pásu polovodičového materiálu

Úloha č. 10:

Sledování vlivu teploty a kmitočtu na složky komplexní permitivity izolačních materiálů

Úloha č. 11:

Měření termoelektrického napětí kovů

Úloha č. 12:

Měření průrazného napětí vzduchu

Úloha č. 13 (náhradní úloha):

Měření relativní permitivity a ztrátového činitele izolantů ve vf oblasti

Úloha č. 14 (náhradní úloha):

Magnetorezistence polovodičů, hallův jev