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. Analýza optického spektra s řízenými difrakčními optickými vláknovými členy pro optické vláknové přenosové a snímací systémy.

   Řada potenciálně atraktívních aplikací fotonických principů v přenosových systémech a senzorice vyžaduje implementaci rychlých, levných a spolehlivých metod provozního vyhodnocování spekter optických signálů ve vláknových vlnovodech. Komerčně dostupné analyzery využívající objemové paprskové difrakční či interferenční členy jsou pro široké použití limitovány cenou i komplexem technických omezení. Cílem tématu je analyzovat principiální možnosti, stanovit technické požadavky navrhnout a ověřit funkčnosti optických vláknových systémů pro vyhodnocování optického spektra založené na řízených difrakčních optických vláknových členech. Práce předpokládá zaměření na řízení difrakčních vlastností optických vláknových členů mechanickými stresy působícími uniformně i lokalizovaně v difrakční struktuře a na interakci vláknových difrakčních členů se stresovými vlnami. Bude obsahovat teoretické rozbory funkce navržených vláknových měřících sestav a modelování chování kritických vláknových prvků. Očekává se experimentální ověření teoretických předpokladů na realizovaných funkčních vzorcích a porovnání teoretických a experimentálních výsledků

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

2. Analýza optického spektra s řízenými difrakčními optickými vláknovými členy pro optické vláknové přenosové a snímací systémy 2

   Řada potenciálně atraktívních aplikací fotonických principů v přenosových systémech a senzorice vyžaduje implementaci rychlých, levných a spolehlivých metod provozního vyhodnocování spekter optických signálů ve vláknových vlnovodech. Komerčně dostupné analyzery využívající objemové paprskové difrakční či interferenční členy jsou pro široké použití limitovány cenou i komplexem technických omezení. Cílem tématu je analyzovat principiální možnosti, stanovit technické požadavky navrhnout a ověřit funkčnosti optických vláknových systémů pro vyhodnocování optického spektra založené na řízených difrakčních optických vláknových členech. Práce předpokládá zaměření na řízení difrakčních vlastností optických vláknových členů mechanickými stresy působícími uniformně i lokalizovaně v difrakční struktuře a na interakci vláknových difrakčních členů se stresovými vlnami. Bude obsahovat teoretické rozbory funkce navržených vláknových měřících sestav a modelování chování kritických vláknových prvků. Očekává se experimentální ověření teoretických předpokladů na realizovaných funkčních vzorcích a porovnání teoretických a experimentálních výsledků

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

3. Analýza proudění plynu otvorem malých dimenzí pomocí metody konečných objemů s využitím pro elektronovou mikroskopii.

   V práci bude provedeno studium a analýzy specifických vlastností proudění plynu otvorem malých dimenzí s velkými tlakovými spády s ohledem na využití této charakteristiky pro zařízení elektronového mikroskopu.

   Školitel: Maxa Jiří, doc. Ing., Ph.D.

4. Analýza proudění tekutiny úzkým potrubím s hyperelastickou stěnou pomocí metody konečných objemů.

   Cílem tématu je vytvoření matematicko fyzikálního modelu pro analýzy proudění tekutiny úzkým potrubím s hyperelastickou stěnou pomocí metody konečných objemů jako tranzientní, časově proměnné úlohy v systému Ansys. Model bude odladěn vzhledem k výsledkům získaných experimentálním měřením a následně budou pomocí modelu získány výsledky pro varianty s jinými materiálovými vlastnostmi stěny a tekutiny a dalšími variantami tlakových podmínek.

   Školitel: Maxa Jiří, doc. Ing., Ph.D.

5. Autentizace a autorizace v počítačových sítích s využitím mikroelektronických technologií

   Výzkum a vývoj nových autentizačních a autorizačních metod využívajících mikroelektronické obvody. Výzkum možnosti implementace současných a nově navržených autentizačních metod do programovatelných hradlových polí.

   Školitel: Kuchta Radek, doc. Ing., Ph.D.

6. Detekce fotonů v prostředí vysokého tlaku plynů environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu.

   Tato téma je zaměřena na studium mechanismů vzniku a detekce signálu fotonů v prostředí vysokého tlaku plynů v komoře vzorku environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Interakce elektronů s molekulami plynu je provázena také luminiscencí plynu. Fotony nesou zprostředkovanou informaci o zkoumaném vzorku. Návrh, realizace a experimenty s novým detekčním systémem fotonů budou důležitou součástí této práce.

   Školitel: Neděla Vilém, doc. Ing. et Ing., Ph.D., DSc.

7. Diagnostické metody fotovoltaických článků a panelů

   Vývoj a výzkum novým metod pro diagnostiku defektů a kvality fotovoltaických článků a panelů.

   Školitel: Vaněk Jiří, doc. Ing., Ph.D.

8. Kapalné elektrolyty pro lithno-iontové baterie s vyšší požární bezpečn

   Studium problematiky kapalných aprotických elektrolytů se zvýšenou požární bezpečností pro lithno-iontové akumulátory. Práce bude založena na použití různých rozpouštědel s vyšším bodem vzplanutí a dále na použití lithných solí bez oxidačních vlastností. Hodnotící kriteria budou především měrná vodivost, mrazuvzdornost a bod vzplanutí.

   Školitel: Sedlaříková Marie, doc. Ing., CSc.

9. Kapalné elektrolyty pro lithno-iontové baterie s vyšší požární bezpečností 2

   Studium problematiky kapalných aprotických elektrolytů se zvýšenou požární bezpečností pro lithno-iontové akumulátory. Práce bude založena na použití různých rozpouštědel s vyšším bodem vzplanutí a dále na použití lithných solí bez oxidačních vlastností. Hodnotící kriteria budou především měrná vodivost, mrazuvzdornost a bod vzplanutí.

   Školitel: Sedlaříková Marie, doc. Ing., CSc.

10. Laboratoře na čipu pro detekci virových onemocnění

    Laboratoře na čipu pro detekci virových onemocnění

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

11. Materiály pro vysokoteplotní palivové články

    Studium elektrických vlastností keramických materiálů pro vysokoteplotní palivové články

    Školitel: Novák Vítězslav, doc. Ing., Ph.D.

12. Mem-systémy typu memristor

    Předmětem výzkumu je rozvíjení teorie mem-systémů se zaměřením na memristivní, memkapacitivní a meminduktivní systémy, jejich modelování, simulace a emulace analogovými i digitálními prostředky. Dále je to hledání vhodných aplikací memristorů, memkapacitorů a meminduktorů v oblasti analogového zpracování signálů.

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

13. Modifikace materiálů pro kladné elektrody lithno - iontových akumulátorů

    Studium a příprava elektrodových materiálů na bázi LiCoO2 a LiFePO4, jejichž vlastnosti lze modifikovat dopováním dalšími prvky /alkalickými kovy a přechodovými prvky). Jako kritéria bude sloužit jednak stabilita látek proti příliš intenzivnímu nabíjení, jednak elektrochemické a fyzikální vlastnosti (měrná kapacita a elektrická vodivost).

    Školitel: Vondrák Jiří, prof. Ing., DrSc.

14. Návrh analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkým příkonem.

    Teoretický návrh a experimentální ověření analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkým příkonem za použití technologie Amis 0.35 um.

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

15. Optické mřížky a soustavy mřížek pro optovláknové systémy

    Cílem tématu je návrh vhodných optovláknových mřížkových sestav pro formování a vyhodnocení struktury záření ve vláknech pro optovláknové komunikační a senzorové systémy. Na základě sestavení numerických modelových bloků pro individuální a superponované mřížky, mřížková pole a čirpované mřížky je třeba vytvořit modely pro analýzu chování mřížek s fázovými a amplitudovými korekcemi v reflexním i transmisním spektru a modely pro analýzu Fabry-Perot, Michelson a Mach-Zehnderových interferometrických sestav s volitelnými kombinacemi vláknových difrakčních prvků. Pomocí nich pak navrhnout a na funkčním vzorku ověřit systemy pro účinné formování a vyhodnocování optického signálu v jednovidových i mnohovidových vláknech .

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

16. Optimalizace oxidových vrstev autoemisních katod

    Provedení analýzy vlastností submikronových vrstev oxidů wolframu a ušlechtilých kovů vhodných pro studenou emisi elektronů do vakua, optimalizace rozměrů hrotu při leptání. Kvalitativní rozbor vzniklé pásové struktury,analýza transportu nosičů a korelace mezi spektrální hustotou šumu a životností.

    Školitel: Grmela Lubomír, prof. Ing., CSc.

17. Optimalizace procesu bezolovnatého pájení pro moderní typy pouzder

    Proveďte rešerši současného stavu v bezolovnatém pájení a definujte hlavní technologické faktory působící v procesu pájení. Zaměřte se na moderní typy pouzder (BGA, LCC, MCM apod.) a na základě spolehlivostních zkoušek optimalizujte a definujte technologické postupy pro montáž a demontáž těchto pouzder na základní substrát. Navržené postupy vědecky zdůvodněte.

    Školitel: Szendiuch Ivan, doc. Ing., CSc.

18. Příprava tenkých vrstev speciálních materiálů vakuovými a elektrochemickými metodami

    Připrava tenkých vrstev speciálních kovů a oxidů jednak deposicí ve vakuu napařováním nebo naprašováním jednak elektrochemicky. Studium možnosti přípravy vrstev polovodivých materiálů (oxidu titanu a křemíku) elektrochemickou cestou. Studium fyzikálních vlastností produktů se zaměřením na využití v elektrochemických zdrojích proudu.

    Školitel: Vondrák Jiří, prof. Ing., DrSc.

19. Příprava tenkých vrstev speciálních materiálů vakuovými a elektrochemickými metodami 2

    Připrava tenkých vrstev speciálních kovů a oxidů jednak deposicí ve vakuu napařováním nebo naprašováním jednak elektrochemicky. Studium možnosti přípravy vrstev polovodivých materiálů (oxidu titanu a křemíku) elektrochemickou cestou. Studium fyzikálních vlastností produktů se zaměřením na využití v elektrochemických zdrojích proudu.

    Školitel: Vondrák Jiří, prof. Ing., DrSc.

20. Spolehlivost pájeného propojení pro 3D systémy

    Zjišťování spolehlivosti pájených spojů pro bezolovnaté pájky, praktické měření a počítačová simulace v ANSYS.

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

21. Studium vlivu magnetického a elektrostatického pole na účinnost detekce sekundárních elektronů v prostředí vysokého tlaku plynů EREM.

    Téma je zaměřeno na studium vlivu magnetického a elektrostatického pole na násobení signálu sekundárních elektronů. Výrazně zesílený signál elektronů je poté detekován v podmínkách vysokého tlaku plynů environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Trajektorie detekovaných elektronů budou simulovány pomocí softwaru EOD s modulem používajícím metodu Monte-Carlo.

    Školitel: Neděla Vilém, doc. Ing. et Ing., Ph.D., DSc.

22. Termofotovoltaika a termofotonika

    Vývoj nových typů fotovoltaikcých článků založených na termofotovoltaice.

    Školitel: Vaněk Jiří, doc. Ing., Ph.D.

23. Využití techniky "bulk-driven" MOSFET při návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím.

    Využití tranzistorů MOSFET řízených substrátem k návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím pro implemantaci v oblasti biomedicíny. Teoretický návrh a experimentální ověření analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkým příkonem za použití technologie Amis 0.35 um.

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

24. Využití techniky plovoucího hradla MOSFET při návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a nízkým napájecím napětím.

    Využití tranzistoru MOSFET s plovoucím hradlem k návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím pro implementaci v oblasti biomedicíny. Teoretický návrh a experimentální ověření analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkým příkonem za použití technologie Amis 0.35 um.

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

25. Výzkum a optimalizace tlustovrstvové technologie pro nekonvenční aplikace

    Na základě rešerše popište tlustovrstvovou technologii a její využití ve světě, optimalizujte její technologické možnosti a zabývejte se jejím využitím pro nekonvenční aplikace a senzory. Navrhněte a realizujte vybrané aplikace na vědecké bázi.

    Školitel: Szendiuch Ivan, doc. Ing., CSc.

26. Záporná elektroda alkalických akumulátorů

    Vývoj složení záporné elektrody pro alkalické akumulátory

    Školitel: Novák Vítězslav, doc. Ing., Ph.D.

27. Záporná elektroda alkalických akumulátorů 2

    Vývoj složení záporné elektrody pro alkalické akumulátory

    Školitel: Novák Vítězslav, doc. Ing., Ph.D.

28. 3D propojení pro LTCC keramiku

    Výzkum vlastností propojení vícevrstvých struktur na LTCC.

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