Témata disertačních prací

Katedra:
Obor/program:
Školitel:
Datum
Téma
Školitel
Obor/program
Katedra
Datum
Návrh a spolehlivost analogových integrovaných systémů
doc. Ing. Jiří Jakovenko, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrhu analogových integrovaných systémů zaměřených na zlepšení parametrů analogových bloků, zejména spotřeby a tepelného managementu. Problematika tohoto tématu je možno rozšířit o spolehlivostní analýzy zapouzdřených čipů, modelování spolehlivosti integrovaných systémů zaměřené na teplotní cyklování a modelování teplotního managementu analogových systémů, včetně MEMS struktur.
Práce mají charakter návrhu obvodového systému a ladění parametrů v návrhovém prostředí Cadence a vytvoření nových metod pro výpočet a evaluaci životnosti. Modelování teplotně-mechanických vlastností pomocí ANSYS nebo CoventoWare.

Další informace lze nalézt na www.micro.fel.cvut.cz
Návrh topologie integrovaných obvodů pomocí strojového učení
doc. Ing. Jiří Jakovenko, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
26. 5. 2020
opologie analogového návrhu integrovaných obvodů se v dnešní době navrhuje ručně a jsou vyžadovány velké zkušenosti návrhářů. Velice zajímavou alternativou pro automatizování procesu návrhu topologie obvodu může být vývoj metody založené na technikách strojového učení, které by umožnilo zlepšení procesu fyzické syntézy analogového obvodu. Cílem práce je vývoj metodologie automatizované fyzické syntézy analogových obvodů založené na metodách strojového učení. Při řešení tohoto tématu předpokládáme spolupráci s ST Microelectronics, která disponuje obsáhlou databází topologií integrovaných obvodů, na kterém bude strojové učení testováno.

Literatura
[1] Barri D.; Vacula P.; Kote V.; Jakovenko J.; Voves J.: Improvements in the Electrical Performance of IC MOSFET Components Using Diamond Layout Style Versus Traditional Rectangular Layout Style Calculated by Conformal Mapping. IEEE Transactions on Electron Devices. 2019, 66(9), 3718-3725. ISSN 0018-9383. DOI 10.1109/TED.2019.2931090.

[2] Vancura P.; Jakovenko J.; Kote V.; Kubacak A.: Spatial Systematic Mismatch Assessment of Pre-arranged Layout Topologies. Solid-State Electronics. 2020, 170C 1-8. ISSN 1879-2405. DOI 10.1016/j.sse.2020.107822.

[3] Kote V.; Kubacak A.; Vacula P.; Jakovenko J.; Husak M.: Automated pre-placement phase as a part of robust analog-mixed signal physical design flow. Integration, the VLSI Journal. 2018, 63 18-30. ISSN 0167-9260.

Nové polymerní aktivní a pasivní fotonické struktury
doc. Ing. Václav Prajzler, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Disertační práce se zabývá návrhem a realizací fotonických pasivních a aktivních struktur z nových polymerních materiálů. Budou navrženy a realizovány pasivní flexibilní polymerní struktury jako jsou optické rozbočnice apod. Dále budou realizovány polymerní vrstvy s dotací aktivních iontů, u kterých bude studována možnost využití těchto vrstev pro realizaci optického zesilovače nebo konvertoru optického záření.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Pasivní polymerní fotonické struktury
doc. Ing. Václav Prajzler, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
8. 3. 2018
Příprava optických polymerních struktur pomocí nových technologií jako je 3D tisk, laserová litografie a podobně. Jejich charakterizace se zaměřením především na studium vlnovodných vlastností.
Příprava a charakterizace optických vrstev s obsahem aktivních iontů
doc. Ing. Václav Prajzler, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
8. 3. 2018
Příprava optických materiálů s dotací aktivních iontů a jejich charakterizace. Práce řeší volbu optických materiálů vhodných pro dotaci aktivními ionty a studium optických vlastností.
Studium optických vlastností nových optických materiálů a struktur
doc. Ing. Václav Prajzler, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
28. 4. 2019
Práce se zabývá studiem optických struktur připravených, pomocí nových technologií jako je např. technologie 3D tisku, nebo laserová litografie. Součástí práce je charakterizaci připravených struktur pomocí technologie m-line spektroskopie a popřípadě měření povrchové plasmonové rezonance.

Literatura
1. J.M. Senior, M.Y. Jamro, Optical fiber communications: principles and practice. Harlow: Prentice Hall, 2009. ISBN: 978-0-13-032681-2.
2. A. Heinrich, M. Rank, P. Maillard, A. Suckow, Y. Bauckhage, P. Rößler, J. Lang, F. Shariff, S. Pekrul: Additive manufacturing of optical components. Adv. Opt. Techn. 2016; 5(4): 293–301.
3. V. Prajzler, P. Kulha, M. Knietel H. Enser: Large core plastic planar optical splitter fabricated by 3D printing technology. Optics Communications 400 (2017) 38-42. DOI: 10.1016/j.optcom.2017.04.070. Q2, IF 1.887

Studium vlastností optických vlnovodů v extrémním prostředí
doc. Ing. Václav Prajzler, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
28. 4. 2019
Studium vlastností optických vláknových vlnovodů, optických kabelů a planárních optických vlnovodů vystavovaným extrémním podmínkám s možností aplikací v jaderné části atomových elektráren.

Literatura
1. C. DeCusatis: Handbook of fiber optic data communication : a practical guide to optical networking. Burlington : Elsevier, 2008, ISBN: 978-0-12-374216-2.
2. O. Ziemann, J. Krauser, P.E. Zamzow, W. Daum: POF Handbook, 2nd Edition Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008.
3. V. Prajzler, M. Neruda, P. Nekvindova: Flexible multimode polydimethyl-diphenylsiloxane optical planar waveguides. Journal of Materials Science in Electronics. 2018, vol. 29, pp. 5878-5884, DOI: 10.1007/s10854-018-8560-z.
Q2, IF. 2.324.

Materiály a struktury optických vlnovodných laserů a zesilovačů
doc. Ing. Vítězslav Jeřábek, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Nové druhy optických polymerových materiálů založených na dotacích opticky aktivních iontů Bi, Ce, Dy jsou novým a velmi slibným tématem, pokud se jedná o polymerové planární vlnovodné optické zesilovací a laserové struktury. Úkolem je technologicky navrhnout, realizovat a prokázat měřením nové optické fotoluminiscenční vlastnosti u polymerových materiálů zhotovených ve spolupráci s VŠCHT, měřením transmisních spektrálních a optických výkonových charakteristik připravených vzorků.

Další informace lze nalézt na http://www.micro.feld.cvut.cz/
Nové integrované vlnově selektivní součástky s optickými nanomřížkami
doc. Ing. Vítězslav Jeřábek, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Předmětem práce je návrh, realizace a proměření různých typů planárních optických duplexních a triplexních struktur filtrů a optických senzorů s využitím optických Brggovských mřížek, polymerních vlnovodů a dalších vybraných komponent planární integrované fotoniky.
Další informace lze nalézt na http://www.micro.feld.cvut.cz/
Nové optické integrované mikrooptické a polymerové součástky pro informatiku.
doc. Ing. Vítězslav Jeřábek, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh mikrooptického hybridního WDM transceiveru a následně realizace a měření jeho přijímací a vysílací části, která byla vytvořena jako samostatný hybridní optoelektronický integrovaný obvod WDM přijímače a vysílače. Pro obě hybridní integrované součásti bude využito komponent mikrooptiky. Předmětem práce je také návrh planárního řešení obou výše uvedených obvodů s využitím optických polymerních vlnovodů a dalších vybraných komponent planární integrované fotoniky.
Další informace lze nalézt na http://www.micro.feld.cvut.cz/
Nové optické SERS senzory pro Ramanovskou spektroskopii
doc. Ing. Vítězslav Jeřábek, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
26. 4. 2019
Předmětem práce je návrh a charakterizace nového optického Ramanovského senzoru s povrchově zesílenou odezvou, využívajícího plasmonového jevu na nanomateriálové struktuře polymer-kov, jeho realizace a proměření odezvy ve spolupráci s VŠCHT.

Literatura
Guselnikova, O.; Marque, S.; Tretyakov, E.; Mareš, D.; Jeřábek, V.; Audran, G.; Joly, J.-P.; Trusova, M. et al.
Unprecedented Plasmon-Induced Nitroxide-Mediated Polymerization (PI-NMP): a Method for Preparation of Functional Surfaces
Journal of Materials Chemistry A. 2019, ISSN 2050-7488, IF: 9.931

Elektronické a spintronické aplikace grafénu
doc. RNDr. Jan Voves, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Analýza grafenových vrstev s možnostmi aplikací pro elektroniku a spintroniku. Simulace s využitím kvantověmechanických modelů. Ověření funkce pomocí experimentů na konkrétních strukturách. Optimalizace struktur z hlediska elektrických parametrů.
Další informace lze nalézt na http://www.fel.cvut.cz/vv/tymy/edg.html
Nanostruktury pro senzorické aplikace
doc. RNDr. Jan Voves, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
26. 4. 2017
Příprava senzorů na bázi anorganických i organických nanostruktur. Jejich vyhodnocení s ohledem na citlivost, selektivitu a dlouhodobou stabilitu.
Využití simulačních modelů a statistických metod pro analýzu senzorových polí.
Náhlík, J.; Voves, J.; Laposa, A.; Kroutil, J.: The Study of Graphene Gas Sensor. Key Engineering Materials., 2014, vol. 605, pp. 495-498
http://micro.fel.cvut.cz/cs/cv-jan-voves/
Organická elektronika
doc. RNDr. Jan Voves, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
26. 4. 2017
Příprava, charakterizace a organických vrstev pro organickou elektroniku a optoelektroniku.
Jedná se zejména o přípravu tenkých vrstev pomocí materiálového „inkjet“ tisku pro senzorické a optoelektronické aplikace a jejich charakterizaci pomocí mikroskopických a analytických metod (AFM, SEM, Ramanova spektroskopie, elektrické charakteristiky).
Náhlík, J.; Voves, J.; Laposa, A.; Kroutil, J.: The Study of Graphene Gas Sensor. Key Engineering Materials., 2014, vol. 605, pp. 495-498
Počítačové modely nanometrových struktur
doc. RNDr. Jan Voves, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Simulace moderních polovodičových struktur pro elektroniku a spintroniku s využitím kvantověmechanických modelů. Ověření modelů pomocí experimentů na konkrétních strukturách. Optimalizace struktur z hlediska elektrických parametrů.
Další informace lze nalézt na http://www.fel.cvut.cz/vv/tymy/edg.html
Příprava a charakterizace tenkých vrstev
doc. RNDr. Jan Voves, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
8. 3. 2018
Příprava tenkých vrstev pro elektronické součástky a senzory pomocí materiálového tisku, napařování a technologie ALD. Jejich charakterizace pomocí optických a mikroskopických metod (Ramanovská spektroskopie, mikroskopie AFM).
Nanostruktury pro robustní výkonové polovodiče
prof. Ing. Jan Vobecký, DrSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
26. 4. 2019
Návrh, počítačová simulace simulace a následná realizace a charakterizace testovacích struktur nanometrových tenkých vrstev na bázi uhlíku (DLC) následně integrovaných do moderních výkonových polovodičů (rychlé diody, tyristory, IGCT, IGBT) za ůčelem zvýšení jejich odolnosti v aplikacích obnovitelných zdrojů energie (voda, slunce, vítr) SS přenosových systémech (HVDC, FACTS) , trakčních a průmyslových měničích. Těžištěm práce ve stylu "od testovací k reálné struktuře" je kalibrace modelů simulační platformy TCAD v rámci nejmodernějšího komerčního simulátoru, následná výroba na výrobní lince společnosti ABB (CH), intergace do reálných struktur a experimentální vyhodnocení.

Literatura
S. Reggiani, L. Balestra, A. Gnudi, E. Gnani, G. Baccarani, J. Dobrzynska, J. Vobecký, C. Tosi, TCAD study of DLC coatings for large-area high-power diodes, Microelectronics Reliability, Vol. 88–90, pp. 1094 – 1097, 2018.
S. Reggiani, C. Giordano, A. Gnudi, E. Gnani, G. Baccarani, J. Dobrzynska, J. Vobecký, M. Bellini, TCAD-based investigation on transport properties of Diamond-like Carbon coatings for HV-ICs, International Electron Device Meeting, Tech. Digest, IEDM16-926, p.36.7.1.

Nové koncepty výkonových polovodičových součástek
prof. Ing. Jan Vobecký, DrSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
26. 4. 2019
Návrh, simulace v prostředí TCAD a charakterizace nově vytvořených konceptů výkonových polovodičů (rychlé diody, tyristory, IGCT, IGBT) pro aplikace obnovitelných zdrojů energie (přečerpávání vody, slunce, vítr), stejnosměrné přenosy el. energie (HVDC, FACTS), trakce (konvertory) nebo průmyslové aplikace (řízení motorů). Nové designy a technologie budou realizovány do úrovně prototypu na výrobní lince v ABB Semiconductors (CH).

Literatura
J. Vobecký et al., Silicon Thyristors for Ultra High Power (GW) Applications, IEEE Transactions on Electron Devices, invited paper, Vol. 64, pp.760 - 767, 2017.

Inteligentní mikrosenzory a mikroaktuátory (chemické, biochemické, fyzikální)
prof. Ing. Miroslav Husák, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh a realizace mikrosenzorů fyzikálních nebo biochemických veličin s využitím základních snímacích principů a vhodných moderních materiálů, návrh vyhodnocovací elektroniky, ověření vlastností, vytvoření modelu, simulace vlastností, realizace na čipu.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
MEMS napěťový DC/DC měnič
prof. Ing. Miroslav Husák, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh a realizace převodníku DC/DC s využitím MEMS comb drive struktury s aktuátorovou a senzorovou částí, řízení elektrostatické, využití křemíkových mikrosystémových technologií, návrh struktury a výpočty parametrů, návrh metodiky řízení činnosti struktury a snímání výstupního napětí, vyhodnocování parametrů a ztrát v systému, vlastnosti použitých struktur, ověření vlastností, vytvoření modelů, simulace vlastností, realizace modelu s vyhodnocováním činnosti struktury, porovnání vlastností se standardními převodníky DC/DC.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Mikrogenerátory elektrické energie
prof. Ing. Miroslav Husák, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh a realizace mikrogenerátorů elektrické energie s využitím základních fyzikálních principů (piezoelektrický, elektromagnetický, tepelný) a vhodných moderních materiálů, návrh struktury, návrh materiálových vrstev, využití polymerových vrstev, pizokeramiky, integrovaných komponent elektromagnetického systému, návrh a realizace vyhodnocovací elektroniky, ověření vlastností, vytvoření modelu, simulace vlastností, realizace modelu s využitím perspektivních moderních materiálů.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Piezoelektrické a elektrostatické mikroaktuátory
prof. Ing. Miroslav Husák, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh a realizace mikroakčních členů pro lineární a rotační posuvy, využití piezoelektrického a elektrostatického fyzikálního principu, návrh elektronických obvodů pro krokové řízení mikroposuvů, návrh mikrosystémových struktur, návrh obvodových bloků, využití vhodných materiálů a integrovaných komponent, ověření vlastností, vytvoření modelu, simulace vlastností, realizace modelu s využitím perspektivních mikrostruktur.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Návrh výkonových součástek na bázi karbidu křemíku (SiC)
prof. Ing. Pavel Hazdra, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh, simulace a charakterizace výkonových polovodičových součástek na bázi SiC (Schottkyho diod, MPS diod, PiN diod, příp. MOSFETů) pro napěťové třídy od 3.3kV.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Optické a elektrické vlastnosti nanometrických struktur
prof. Ing. Pavel Hazdra, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Charakterizace a simulace elektrických a optických vlastností nanometrických struktur.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Radiační odolnost polovodičových součástek s širokým zakázaným pásem (SiC, GaN)
prof. Ing. Pavel Hazdra, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Studium radiační odolnosti polovodičových součástek s širokým zakázaným pásem (SiC, GaN) a z nich realizovaných systémů.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Radiační poruchy a jejich aplikace v polovodičových strukturách
prof. Ing. Pavel Hazdra, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Využití radiačních poruch pro zlepšení parametrů polovodičových součástek (vývoj technologií, charakterizace a simulace).
http://www.micro.feld.cvut.cz/
RF mikrogenerátory pro napájení mikrosenzorů
prof. Ing. Pavel Hazdra, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Návrh a realizace RF mikrogenerátoru pro napájení mikrosenzorů, speciálně pro senzorové sítě nebo přístupové systémy. Návrh RF konvertoru, vysílací částí pro přenos senzorových dat, návrh mikrosystémové struktury, návrh obvodových bloků, využití vhodných materiálů a integrovaných komponent, návrh a realizace elektronických obvodů pro „skladování“ energie, ověření vlastností, vytvoření modelu, simulace vlastností, realizace modelu s přenosovým kanálem a s využitím perspektivních mikrostruktur.
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Širokopásové polovodičové materiály a struktury
prof. Ing. Pavel Hazdra, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra mikrolektroniky
4. 3. 2014
Charakterizace polovodičových materiálů s širokým zakázaným pásem (SiC, GaN) a z nich vytvořených struktur (elektrické a optické vlastnosti, poruchy, apod.).
http://www.micro.feld.cvut.cz/
Za obsah odpovídá: RNDr. Patrik Mottl, Ph.D.