637-0903 – Metalurgie čistých kovů a speciálních slitin (MČKSA)

Student doktorského studiua po absolvování předmětu získá schopnosti: - pochopit nutnost a význam čistých látek pro rozvoj nových oborů jako je mikroelektronika, optoelektronika, aj. - klasifikovat způsoby dělení a rafinace látek, stádia čištění a zásady při výrobě vysoce čistých látek; - popsat základní charakteristiky iontové výměny, chromatografie, sorpce, extrakce, destilace, rektifikace, transportních reakcí, elektrodialýzy, elektrolýzy, elektropřenosu; - pochopit význam rozdělovacích koeficientů při separaci látek a souvislosti s termodynamikou fázových rovnovah; - využít teoretické poznatky krystalizačních metod směrové krystalizace a zonálního tavení včetně CZ metody při rafinaci látek a přípravě krystalů; - analyzovat poměry na fázovém rozhraní krystal-tavenina a jejich vliv na efektivní rozdělovací koeficient, přenos hmoty, kinetiku růstu krystalických látek, koncentrační podchlazení, konvekce a na růstové defekty; - pochopit význam přenosu hmoty a spojité zonální rafinace; - získat přehled o technikách a zařízeních vhodných pro rafinaci konkrétních materiálů; - aplikovat vhodné fyzikálně-metalurgické analytické metody pro charakteristiku vysoce čistých látek; - určit hodnoty rovnovážných a efektivních rozdělovacích koeficientů z binárních a ternárních diagramů, termodynamických rovnic a z experimentu; - zvolit vhodnou techniku pro získání tenkých vrstev epitaxní technikou a difuzí

Předmět zahrnuje teoretické základy technologií pro přípravu vysoce čistých látek, jako např. iontová výměna, destilace, elektrolýza, vakuová extrakce, směrová krystalizace, zonální tavení. Přednášky zahrnují také metody přípravy masivních polovodičových materiálů, kovových monokrystalů a tenkých vrstev metodami CVD, PVD. Materiály připravené těmito metodami patří mezi špičkové s aplikacemi v elektrotechnice, elektronice, lékařství, letectví, kosmonautice, jaderném a automobilovém průmyslu.

DRÁPALA, J. Metalurgie čistých kovů. Studijní opora, VŠB-TU Ostrava, 2008, 157 s. KUCHAŘ, L., DRÁPALA, J. Metalurgie čistých kovů. Metody rafinace čistých látek. Nadácia R. Kammela, Košice, 2000, 185 s. ISBN 8070994711. VŘEŠŤÁL, J., KUCHAŘ, L. Termodynamika rozdělování příměsí mezi kapalnou a tuhou fází slitin. Hutnické listy, vol. 45, 1990, No. 4, s. 286292. RŮŽIČKA, M. Technológia prípravy monokryštálov, STU Bratislava, 2005. 95 s. ISBN 80-227-2183-2.

LORENC, M., ŠIK, J., VÁLEK, L. Technologie růstu monokrystalů křemíku Czochralskiho metodou. Online on: silicon.euweb.cz/LORENC_CZSi.pdf FIALA, J., MENTL, V., ŠUTTA, P. Struktura a vlastnosti materiálů. Praha: Academia, 2003. ISBN 80-200-1223-0.