Přeskočit na hlavní obsah
Přeskočit hlavičku

Materiály pro elektrotechniku a mikroelektroniku

Typ studia navazující magisterské
Jazyk výuky čeština
Kód 632-3303/02
Zkratka MpEM
Název předmětu česky Materiály pro elektrotechniku a mikroelektroniku
Název předmětu anglicky Materials for Electrotechnics and Microelectronics
Kreditů 5
Garantující katedra Katedra materiálů a technologií pro automobily
Garant předmětu doc. Ing. Ivo Szurman, Ph.D.

Osnova předmětu

1. Základní charakteristiky a požadavky na elektrotechnické materiály. Fyzikální, chemické a fyzikálně chemické metody rafinace kovových i nekovových materiálů a jejich charakterizace.
2. Nové typy elektronických, optoelektronických a magnetických prvků. Vliv elektricky aktivních prvků na vlastnosti elektronických součástek.
3. Materiály s vysokou elektrickou vodivostí. Materiály pro kontakty, termočlánky, bimetaly, pájky, odporové materiály. Supravodivost. Nízkoteplotní a vysokoteplotní supravodiče.
4. Soudobé technologie výroby polovodičových materiálů a integrovaných obvodů, celková struktura technologií aplikovaných v mikroelektronice, evoluce a druhy technologií, příprava podložek (substrátů), základy fotolitografie, základní materiály používané při tvorbě struktury polovodičových prvků.
5. Elementární polovodiče a polovodičové sloučeniny, dielektrické nanovrstvy a metody jejich vytváření, kovové kontakty a vnitřní spoje, mikrolegování, defekty polovodičových prvků, principy kontroly a automatizace technologických procesů.
6. Vliv geometrických rozměrů na vlastnosti pevných látek. Vlastnosti nanokrystalů a krystalizačních zárodků, základní etapy tvorby nanovrstev a oblasti jejich využití, rozměrové efekty ve struktuře elektronických prvků 7. Miniaturizace a topologie elektronických prvků, technologické operace a funkční vlastnosti součástek, mechanismy degradace elektronických prvků.
8. Mechanismus elementárních procesů růstu tenkých vrstev epitaxí (VPE, LPE, MBE, MO CVD), napařováním, naprašováním a iontovou implantací, mechanismy difuzních procesů v polovodičích.
9. Princip selektivity a postupů technologických operací v mikroelektronice Základní kritéria hodnocení lokálních operací, metody vytváření topologického obrazce na podložce, maskování, lokálně aktivované operace, topologické přeměny a vytváření dodatečných prvků struktury pomocí selektivních operací.
10. Vytváření horizontálních a vertikálních struktur. Litografické metody. EUV litografie, elektronová a iontová projekční litografie. Reaktivní iontové leptání. Technologie přípravy kvantových teček na bázi polovodičů.
11. Finální operace, fyzikální metody kontroly defektů, kompozice a obvody lokálních operací, principiální podmínky odstranění mechanických spojů. Metody LP CVD, LE CVD, PETEOS. Mikro- a nanofabrikace.
12.Mikro-optoelektronika, sloučeniny AIIIBV, AIIBVI…, materiály pro laserovou techniku, detektory záření, solární technika.
13. Magnetické a dielektrické materiály. Oxidické materiály pro paměťové prvky (ferity, feroelektrika), materiály pro bublinové paměti (granáty).
14. Kapalné krystaly. Nematické, lamelární a kolumnární systémy - struktura a její transformace, materiály pro zvláštní účely, whiskery. Materiálové inženýrství mikroelektroniky.

E-learning

Povinná literatura

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 .

Doporučená literatura

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.