Detail předmětu

Microsensors and Microelectromechanical Systems

FEKT-MPA-MMSAk. rok: 2023/2024

Úvod do problematiky mikrosenzorů, základních pojmů a parametrů, a mikroelektromechanických systémů (MEMS). Základy mikroelektronických technologií a MEMS technologie. Základy jevů v materiálech včetně polovodičů a jejich využití v senzorice. Odporové, kapacitní a indukčnostní microsenzory včetmě MEMS řešení (polohy, tlaku, teploty, zrychlení, ...) . Magnetoelektrické senzory a Hallovy sondy. Generátorové senzory na termoelektrickém, piezoelektrickém a indukčním principu. Optické senzory a senzory se CCD prvky. Generátorové senzory světelného záření. Chemické senzory a biosenzory (vodivostní, pH senzory, lambda sonda, enzymové senzory, ...). Nové trendy v mikrosenzorice a v MEMS.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Vstupní znalosti

Student, který si zapíše předmět, by měl být schopen vysvětlik fyzikální principy z osnov fyziky střední školy. Měl by znát ohmův zákon, vypočítat kapacitu kondenzátoru, znát rozdíl mezí vlastním a nevlastním polovodičem, polovodičem typu P a N, diskutovat o rozdílu mezi bipolárním a unipolárním tranzistorem, funkcí diody a vědět základní rozdělení energetických pásem elektromagnetického vlnění. Obecně jsou požadovány znalosti na úrovni bakalářského studia.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „osoby znalé pro samostatnou činnost“, kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu v Moodle. Z laboratorních cvičení může student získat až 20 bodů, z písemné zkoušky 30 bodů a z ústní zkoušky 50 bodů.


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

Učební cíle

Cílem předmětu je seznámit posluchače s teorií, principy a konstrukcí mikrosenzorů a mikroelektromechanických systémů (MEMS). Hlavním úkolem je poskytnutí znalosti pro jejich návrh a optimální využití.
Absolvent předmětu je schopen:
- vysvětlit základní vlastnosti senzorů
- vysvětlit rozdíl mezi senzorem a převodníkem veličin (snímačem)
- vysvětlit principy mikroelektromechanických systémů,
- popsat základní principy převodů neelektrických veličin
- pospat technologie pro vytváření mikrosenzorů
- vysvětlit rozdíl mezi fyzikálním, chemickým senzorem a biosenzorem

Základní literatura

Hubálek, J., Prášek, J., Pekárková, J., Bendová, M., Drbohlavová, J., Majzlíková, P.: Microsensors and Microelectromechanical Systems. Brno: 2015. (EN)

Doporučená literatura

Czichos Horst; Measurement, Testing and Sensor Technology: Fundamentals and Application to Materials and Technical Systems. Springer International Publishing AG, 2018, ISBN 9783319763842 (EN)
Julian W. Gardner; Microsensors : Principles and Applications. John Wiley & Sons Inc., 2020, ISBN 0470850434 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPAD-MEL magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný
  • Program MPA-MEL magisterský navazující 0 ročník, letní semestr, volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor