Přístupnostní navigace
E-přihláška
Vyhledávání Vyhledat Zavřít
Detail oboru
FEKTZkratka: PP-METAk. rok: 2013/2014
Program: Elektrotechnika a komunikační technologie
Délka studia: 4 roky
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
prof. Ing. Vladislav Musil, CSc.
Vypsaná témata doktorského studijního programu
Newly designed detector of photons in high pressure conditions wil be realised and tested.
Školitel: Neděla Vilém, doc. Ing. et Ing., Ph.D., DSc.
Výzkum a vývoj nových diagnostických metod fotovoltaických článků
Školitel: Vaněk Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Distribuce hodinového signálu ve vícedimenzionální paměťové struktuře s ohledem na minimalni zpoždění
Školitel: Šteffan Pavel, doc. Ing., Ph.D.
Zavedení nových technologií a neustálý pokles ceny superkapacitorů vyvolal v současné době velmi rychlý nárust jejich aplikací v různých oblastech použití. Náplní práce je vývoj elektrodových systémů, umožňujících zvýšení měrné kapacity superkapacitorů a jejich integraci do větších celků.
Školitel: Boušek Jaroslav, prof. Ing., CSc.
Nové způsoby přípravy grafénu a neustálý růst jeho produkce vedou současné době k neustálému rozšiřování jeho aplikací. Cílem práce je zhodnotit možnosti použití grafénu v zařízeních pro elektrotechniku a elektroniku a experimentálně ověřit vlastnosti takových zařízení.
Prozkoumejte možnosti hardwarové implementace nových a perspektivních algoritmů pro aritmetické operace s velkými čísly. Zaměřte se na algoritmy vyyužitelné v kryptografii a distribovaných vědeckých výpočtech.
Školitel: Fujcik Lukáš, doc. Ing., Ph.D.
In situ sledování změn aktivních hmot při nabíjení a vybíjení olověného akumulátoru je velmi problematické z důvodu nutnosti stálé přítomnosti agresivního prostředí kyseliny sírové. Jedno z možných řešení je využití AFM mikroskopie, která zažívá velký boom. Úkolem výzkumu bude sledování procesů probíhajících při elektrochemických reakcích na povrchu elektrod.
Školitel: Bača Petr, doc. Ing., Ph.D.
Klíčem k vysoké účinnosti solárního článku je podrobná znalost procesů a dějů nastávajících při jeho výrobě. Dokonalá zpětná vazba ve výroby je založena na správné diagnostice dílčích operací a jejím vyhodnocení. Cílem práce je optimalizace měřících metod používaných ve výrobě společnosti Solartec.
Cílem práce je optimalizovat parametry a návrh optických difrakčních struktur ve vláknových vlnovodech určených pro konstrukci senzorů a prvků upravujících optické spektrum. Návrh a optimalizace se soustředí zejména na prvky založené na funkcích nakloněných mřížek. Práce bude založena na experimentálním prověření spektrálních a polarizačních vlastností Braggových i Long Period (LP) difrakčních vláknových mřížek s různými náklony, hloubkou změn indexu lomu a počty period. V práci budou navrženy a ověřeny úpravy a rozšíření stávajícího maskového expozičního systému výroby vláknových mřížek pro přípravu LP struktur. Tyto práce budou základem vytvoření návrhového modelu funkčnosti nakloněné mřížky. Budou navrženy, experimentálně ověřeny a porovnány způsoby ovládání vlastností nakloněných mřížek a rychlého vyhodnocení změn jejich spektrálních vlastností.
Školitel: Urban František, doc. Ing., CSc.
Cílem je využití anodizačních technik pro vytváření sítě nanostruktur s charakteristikou memristorů a vytvoření demostračního čipu s vhodně zapojenou sítí.
Školitel: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.
Cílem práce je seznámit se s návrhem zákaznických integrovaných obvodů (ASIC) a zejména metodami testování a zjišťování jejich základních parametrů. Výstupem práce pak bude minimálně jedna nová metoda testování ASIC, která zefektivní a zpřesní celý proces evaluace vyrobených ASICů.
Školitel: Háze Jiří, doc. Ing., Ph.D.
Cílem je komplexní řešení spojující dostupnou technologii organické elektroniky a návrhových pravidel pro vytváření organických elektronických obvodů na čipu.
Podstatou tématu je výzkum základních zákonitostí a principů, působících v systémech, obsahujících prvky vyšších řádů z Chuovy periodické tabulky základních prvků elektrotechniky. Konečným cílem je odhalení daných zákonitostí do takové míry, která umožní plnohodnotné zařazení těchto obvodových prvků do stávající teorie elektrických obvodů. Vedlejším cílem bude nalezení modelů těchto obvodových prvků, využitelných v stávajících simulačních programech standardu SPICE k realizaci softwarových experimentů nejrůznější povahy, jakož i konstruování jejich emulátorů k uskutečňování laboratorních experimentů.
Školitel: Biolek Dalibor, prof. Ing., CSc.
Cílem je vytcořit metodologii pro aplikaci neuronových buněk na čipu, vytvořit podmínky pro jejich vzájemné propojování a ověřit chopnost přenášet elektrický signál. Dalším cílem je možnost programování takovéto sítě.
Stanovení spolehlivosti pájeného spoje při termomechanickém namáhání. Měření a simulace spolehlivosti SMD součástek připájených na desku. Simulace v programu ANSYS. Předpokládá se měření na pájce Sn100, případně jiných. Navázání na doktorskou práci z dřívější doby. Disertabilní jádro: stanovení empirických konstant pro simulaci, naměřené hodnoty spolehlivosti pro danou sestavu. Částečně se jedná o strojařskou problematiku (namáhání a tečení spoje). Práce budou probíhat většinou v laboratoři mikroelektroniky.
Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.
Cílem je studium kvantového chování kovové sítě a vliv na přenos elektonů, emisi a fotovodivost.
Simulace elektrostatických a magnetických polí v ionizačním detektoru s elektorstatickým separátorem, měření detekoaného signálu v různých podmínkách ESEM.
Zavedení nových technologií a neustálý pokles ceny superkapacitorů vyvolal v současné době velmi rychlý nárust jejich aplikací v různých oblastech použití. Nápň práce je vývoj obvodových řešení pro skladování a zpracování energie ukládané v superkondenzatorových systémech s cílem dosažení co největší účinnosti a spolehlivosti těchto systémů.
Měření a výzkum tepelných jevů v průběhu cyklování olověných akumulátorů.
Školitel: Křivík Petr, doc. Ing., Ph.D.
Realizace vakuově napařovaných kovových vrstev Al, C, Ag, Au, dalších, realizace kombinací těchto kovů (multivrstev), případně realizace kapacitních struktur. Měření a výzkum bude prováděn většinou na zařízeních na mikroelektronice, předpokládá se spolupráce s elektrotechnologií. Měření elektrických vlastností vrstvy čtyřbodovou metodou, nebo Van der Pauw (VDP). Disertabilní jádro: stanovení vlivu kombinace kovů a ostatních faktorů (teplota, tlak, případně přídavný plyn) na mechanické a elektrické vlastnosti sestavy. Rozpracování metody VDP.
Napařování kovových i dielektrických tenkých multivrstev na keramický substrát (také LTCC). Zkoumání elektrických vlastností vícevrstvých struktur. Součástí práce bude také úprava stavající napařovačky umístěné na mikroelektronice. Disertabilní jádro: Návrh multibrstvy, která má unikátní vlastnosti, zatím nedokážu říci jaké.
Cílem práce je realizace neperiodických difrakčních struktur v optických vláknech založených na Braggových i Long Period (LP)mřížkách určených pro konstrukci senzorů a prvků upravujících optické spektrum. Práce bude využívat a navrhne úpravy stávajícího maskového expozičního systému výroby vláknových mřížek pro přípravu difrakčních struktur interferenčně. Experimentálně budou ověřeny možnosti přípravy (LP) neperiodických struktur a zjištěné vlastnosti porovnány s možnostmi Braggových mřížek. V práci se předpokládá vytvoření návrhového modelu pro realizaci neperiodických struktur s žádanými spektrálními vlastnostmi. Budou navrženy, experimentálně ověřeny a porovnány způsoby ovládání vlastností neperiodických mřížek a rychlého vyhodnocení změn jejich spektrálních vlastností.
Změny ve složení aktivních hmot při nabíjení a vybíjení olověného akumulátoru vedou ke změnám struktury těchto hmot. Objemové změny mohou vést až k desintegraci a rozpadu elektrod. Úkolem výzkumu je stanovit vliv přítlaku aplikovaného na obě elektrody na strukturu aktivních hmot.
Využití tranzistorů MOSFET, které jsou řízeny substrátem a kvazi plovoucím hradlem, k návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím pro implementace 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.
Cílem práce je vyvinout postupy pro vytváření 3D struktur vnitřními mikrodutinami metodou vrstvení nízkoteplotně slinovaných keramických folií LTCC s vodivými i izolačními vrstvami pro optoelektronické aplikace. Je třeba vytvořit model teplotního chování a prověřit optické vlastnosti hybridních vrstvových struktur a nalézt vhodné metody pro depozici optických, vodivých, izolačních i ztracených vrstev do LTCC keramické struktury sloužící jako asistenční při procesu přípravy LTCC struktur i pro vytváření funkčních prvků ve struktuře LTCC. Předpokládá se zde využití komerčně dostupných tenko a tlustovrstvých technologií. V rámci práce se očekává aplikovat postupy na návrh optoelektronických prvků pro ovládání optického záření s optickými vlnovody.
Školitel: Szendiuch Ivan, doc. Ing., CSc.
Cílem práce je jištění aktuálního stavu v oblasti kompozitních materiálů, které využívají anorganické složky. Návrh cementových kompozitů, vyznačujících se vedle žádoucí úrovně základních fyzikálních a mechanických vlastností pro předpokládané užití i odpovídající úrovní trvanlivosti, kdy však dominantní specifickou vlastností bude a) způsobilost poskytnout významnou změnu elektrických parametrů v závislosti na působení vnějšího vlivu b) způsobilost transformovat napěťové stavy od mechanického namáhání na technicky využitelný elektrický signál jako metrologicky kvalifikovatelný zdroj informací o velikosti působícího mechanického zatížení
Zabývat se realizací 3D struktur pro LTCC keramiku, (podobně jako vícevrstvý plošný spoj), Výzkum dělat na nizkosmršťivém substrátu Heralock HL 2000 fy Heraeus, případně jiných. Naměřené hodnoty a provedená simulace v ANSYSU. Disertabilní jádro: Originální konstrukce pružných kontaktů, které budou eliminovat termomechanické namáhání. Práce se budou převážně provádět v laboratoři mikroelektroniky, případně spolupráce s vybraným průmyslovým partnerem.