angličtina

Absolvent předmětu získá hlubší znalosti ve vybraných oblastech elektrotechnických materiálů, materiálových soustav a výrobních procesů. Modulární systém předmětu umožní konkrétní sestavení osnovy dle zaměření studenta, resp. dle zaměření jeho uvažované dizertační práce.

Jsou požadovány znalosti na úrovni magisterského studia.

Předmět je vyučován formou semináře. Přednášky jsou vedeny s použitím PowerPointové prezentace. Na závěr semináře je řízená diskuze.

Závěrečná zkouška

1. Nature of anisotropic material. Principles of tensors calculus, mechanical properties of anisotropic materials, dielectrically properties of anisotropic materials, coordinate conversion
2. Linear theory of piezoelectricity. Thermodynamic potentials, linear piezoelectric state equations, basic piezoelectric materials
3. Piezoelectric resonators. Excitation mechanics vibration, mechanics vibration of resonators, substitution diagram of piezoelectric resonator, determination of cut orientation, temperature dependence of resonance frequency
4. Materials used in photovoltaic. The Physics of the Solar Cell, Photovoltaic sources, Principle of function, characteristics
5. Third Generation Photovoltaics. Tandem solar cells, Thin-Film Solar Cells, CdTe, CuSe, InGa solar cells, Dye-sensitized Solar Cells
6. Photovoltaic systems. Basic types of photovoltaics systems and application, Photovoltaic Concentrators, Solar modules, construction and technology.
7. Manufacturing of Crystalline Silicon Solar Cells. Monocrystalline and Polykrystaline Silicon Solar Cells, etching, diffusion process, screen printing, sputtering
8. Module II-P-2: Manufacturing of Thin-Film Solar Cells. Structure of microcrystalline and amorphous silicon, CdTe, CuSe, InGa Solar Cells and manufacturing. Manufacturing of Solar Panels Strukture of photovoltaic panels, used materials, contacts, DCAC system in photovoltaic.
9. Module III-M-1: Solder joint – material system. Surface finishes of connected metals, methods of surface analysis, solders SnPb and SnAgCu, flux system, air and protective atmosphere, adsorption reaction on heterogeneous interfaces.
10. Module III-S-1: Phases of solder joint formation. Reactive wetting of surface, physical-chemical reaction at interface, dissolving, diffusion, intermetallic area, crystallisation.
11. Solder joint reliability. Process factors: temperature/soldering time, defined vs. quasi unlimited amounts of solder in solder joint, solder joint requirements, solder joint reliability – infuencing factors, thermomechanical fatique of solder joint.
12. The overview of basic possible uses of mathematical – physical modelling when solving difficulties in research practice.
13. Mastering the problems of selecting and adjusting the appropriate solver, level of discretization, setting up additional chosen mathematical models (e.g. turbulent), mesh, boundary conditions and more difficulties of debugging of the solved task.

Cílem části I. je rozšířit a prohloubit znalosti z oblasti vlastností anizotropních materiálů obecně, s konkrétními aplikacemi v oblasti piezoelektřiny.
Cílem části II. je rozšíření znalostí o fotovoltaických zdrojích elektrické energie, jejich možnostech použití a ekologických aspektech jejich nasazení.
Cílem části III. je seznámit studenty se specializovanými oblastmi pájených spojů jako jsou etapy formování pájeného spoje, požadavky na kvalitní pájený spoj, materiálové a procesní faktory ovlivňující spolehlivost pájeného spoje atp.
Cílem části IV. je seznámit studenty s možnostmi řešení vědeckých úloh pomocí matematicko-fyzkálního modelování zkoumaných problémů a osvojení problematiky odladěním řešené úlohy.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Humpston, G., Jacobson, D., M.: Principles of Soldering, ASM International, 2004, ISBN 0-87170-792-6 (EN)
Sze, S. M., Kwok, K.: Physics of Semiconductor Devices. Wiley - Interscience, A John Wiley & sons, Inc. Publication, ISBN-13: 978-0-471-14323-9 (EN)

Adamson, A. W., Gast, A. P.: Physical Chemistry of Surfaces. A Willey Interscience Publication, 1997, ISBN 0 –471-14873-3 (EN)
Ansys Advantage magazin: http://www.ansys.com/About+ANSYS/ANSYS+Advantag+Magazine (EN)
Ferziger, J. H., Peric, M.: Computational Methods for Fluid Dynamics, Springer : Berlin, 2002. (EN)
Hwang, J.S.: Environment-Friendly Electronics: Lead Free Technology, Electrochemical Publications Limited, 2001, ISBN 0 901150 401 (EN)
Stolarski, T., Nakasone, Y., Yoshimoto, S.: Engineering Analysis with Ansys Software, Oxford 2006 (EN)