637-3003 – Materiály pro elektrotechniku a mikroelektroniku (MpEM)

- student získá přehled o současných i perspektivních materiálech pro aplikace v elektrotechnice, mikroelektronice a optoelektronice, - student bude umět klasifikovat a objasnit stěžejní technologie přípravy pasivních a aktivních elektronických prvků, - student bude umět definovat a aplikovat postupy tvorby složitých mikrostruktur při planárně epitaxní technologii - student bude umět navrhnout vhodný materiál pro konkrétní pasivní či aktivní prvky v elektrotechnice a mikroelektronice, - student bude umět vyhodnotit a aplikovat poznatky z teorie při návrhu optimálních postupů při planárně epitaxní technologie (např. růst definovaných vrstev epitaxí, návrh mikrolegování, podmínky difuzních procesů…).

Cílem výuky předmětu je podat studentům základní informace o soudobých i perspektivních materiálech, které se používají v jednotlivých oborech elektrotechniky a mikroelektroniky. Jednotlivé kategorie materiálů pro aplikace v elektrotechnice: vodivé materiály (vodiče, supravodiče, materiály pro kontakty, termoelektrickou přeměnu, odporové materiály, pájky), dielektrika, feroelektrické materiály a izolanty, magnetické materiály (měkké, tvrdé, speciální na bázi slitin kovů vzácných zemin a oxidů), polovodiče pro mikro- a optoelektroniku, solární články, kovová skla, tekuté krystaly, nanotechnologie. Předmět je zaměřen na charakterizaci procesů přípravy jednotlivých typů materiálů současnými technologiemi ve vztahu k mikroelektronice, používanými materiály a směry vývoje pro potřebu kvalifikovaného řešení problémů spojených s další miniaturizací elektronických systémů a prvků. Značná pozornost je věnována polovodičovým materiálům a integrovaným obvodům s vysokou integrací, vlivu geometrických rozměrů na vlastnosti pevných látek, mechanismům nerovnovážných procesů tvorby mikrostruktury, principům selektivity a postupům mikro-technologických operací, syntézou, vytvářením mikro- a nanovrstev, jejich charakterizací, vlastnostmi a aplikacemi v elektronice. Výklad teorie syntézy materiálů, molekulárního inženýrství, nano- a mikrotechnologií umožní vytvářet představy o technologiích příštích desetiletí.

DRÁPALA, J. Materiály pro elektrotechniku, studijní opora. Ostrava: VŠB-TU Ostrava, 2013. ISBN 978-80-248-3380-4. ROUS, B. Materiály pro elektroniku a mikroelektroniku. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1991. ISBN 80-03-00617-1. BOUDA, V., J. HAMPL a J. LIPTÁK. Materials for Electronics. Textbook. Praha: ČVUT Praha, 2000. WHITAKER, J.C. Microelectronics. 2nd ed. Boca Raton: CRC Press, 2006. ISBN 978-0849333910.

VAVŘINA, K. a A. KREJČIŘÍK. Elektronika materiálů. Praha: ČVUT Praha, 1990. BOUDA, V. Vlastnosti a technologie materiálů. Praha: České vysoké učení technické, 1993. ISBN 80-01-00976-9.