Témata disertačních prací

Katedra:
Obor/program:
Školitel:
Datum
Téma
Školitel
Obor/program
Katedra
Datum
Chyby u technologie povrchové montáže, studium příčin
doc. Ing. Karel Dušek, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra elektrotechnologie
4. 4. 2017
Díky přechodu na bezolovnaté pájecí slitiny došlo ke změně materiálové základny, která se používá u technologie povrchové montáže. S tím souvisí i změna pracovní teploty při procesu pájení, která je ve
většině případu vyšší než u olovnatých pájecích slitin. Dalším aspektem, který má vliv na výskyt chyb u povrchové montáže, kromě změny materiálové základny, je postupná miniaturizace elektronických
komponent, vývoj nových pouzder, zaváděním nových technologií apod. Odhalení příčin vzniku chyb, nebo jejich omezení je velice zásadní z pohledu sériové výroby. Tématem práce je studium příčin chyb u technologie povrchové montáže s ohledem možnosti jejich omezení. Mezi vybrané chyby může patřit problémy s kontaminací, růst dendritů, růst whiskerů, výskyt dutin, výskyt trhlin, delaminace, problémy s nesmáčivostí apod.
Dušek, K.; Rudajevová, A.; Plaček, M.:Influence of latent heat released from solder joints on the reflow temperature profile Journal of materials science - materials in electronics. 2016, 27(1), 543-549. ISSN 0957-4522
Dušek, K.; Bušek, D.: Problem with no-clean flux spattering on in-circuit testing pads diagnosed by EDS analysis Microelectronics Reliability. 2016, 56(1), 162-169. ISSN 0026-2714.
Bušek, D.; Dušek, K.; Růžička, D.; Plaček, M.; Mach, P.; Urbánek, J.; Starý, J.: Flux effect on void quantity and size in soldered joints, Microelectronics Reliability. 2016, 60 135-140. ISSN 0026-2714.
Studium vlastností nízkotavitelných bezolovnatých pájecích slitin
doc. Ing. Karel Dušek, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra elektrotechnologie
4. 4. 2017
V elektrotechnice je používáno bezolovnaté pájení, které má ve většině případů vyšší pájecí teplotu, než pájení olovnatými pájecími slitinami. Existují však i četné nízkotavitelné pájecí slitiny, které mají nižší teplotu tavení než eutektická pájecí slitina SnPb. Jedná se například, o pájecí slitiny na bázi bismutu SnBi. Téma se zabývá studiem spolehlivosti nizkotavitelných pájecích slitin a porovnáním vybraných parametrů s běžně používanými bezolovnatými pájecími slitinami SAC.
Dušek, K.; Stancu, C.; Notingher, P.V.; Mach, P.; Plaček, M.: Experimental and Numerical Analysis of Melting and Solidification of SnAgCu Joints, IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology. 2016, 6(9), ISSN 2156-3950
Dušek, K.; Rudajevová, A.; Plaček, M.: Influence of latent heat released from solder joints on the reflow temperature profile, Journal of materials science - materials in electronics. 2016, 27(1), 543-549. ISSN 0957-4522
Rudajevová, A.; Dušek, K.: Influence of the thermal history and composition on the melting/solidification process in Sn-Ag-Cu solders, Kovové materiály. 2012, 50(5), 295-300. ISSN 0023-432X.
Dušek, K.; Urbánek, J.; Drápala, J.: Study of Wettability Measurement of Binary and Ternary Solder Alloys Based on Sn-Zn-Al, Hutnické listy. 2009, LXII(6/2009), 106-109. ISSN 0018-8069.
Technology of high efficient solar cell for operating at low illumination
doc. Mgr. Jakub Holovský, Ph.D.
Aplikovaná fyzika
Katedra elektrotechnologie
24. 8. 2020
One of the goals of the project is to develop a high-efficient solar cell working at lower illumination. The technology uses a very thin silicon wafer passivated by tunnel oxide, and the concept of selective contacts formed by transparent conductive oxides. The topic of theses will be focused on the effects of selected technological parameters of wet etching, sputtering, laser ablation deposition on the optoelectronic properties of the prepared structures. Several characterization methods will also developed, e.g. measuring the contact resistance by TLM, mapping lifetime by photoluminesence, I-V measurements under a solar simulator, etc.<br />M. Morales-Masis, M. S. De Nicolas, J. Holovsky, S. De Wolf, C. Ballif, <br />Low-Temperature High-Mobility Amorphous IZO for Silicon Heterojunction Solar Cells <br />IEEE J. Photovoltaics 5 (2015) 1340 - 1347.<br /><br /><a href="http://www.fel.cvut.cz/cz/education/phd/phdtopics.html" onclick="window.open(this.href);return(false);">http://www.fel.cvut.cz/cz/education/phd/phdtopics.html</a>

Literatura
M. Morales-Masis, M. S. De Nicolas, J. Holovsky, S. De Wolf, C. Ballif, Low-Temperature High-Mobility Amorphous IZO for Silicon Heterojunction Solar Cells IEEE J. Photovoltaics 5 (2015) 1340 - 1347.
B. Conrad, L. Antognini, A.P. Amalathas, M. Boccard, J. Holovsky, Illumination-Dependent Requirements for Heterojunctions and Carrier-Selective Contacts on Silicon, IEEE J. Photovoltaics. 10 (2020) 1214–1225.

Vývoj vysoce účinného fotovoltaického článku pro nízká osvětlení
doc. Mgr. Jakub Holovský, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra elektrotechnologie
4. 4. 2017
Jedním z cílů projektu je vyvinout vysoce účinný fotovoltaický článek pracující zároveň za nižšího osvětlení. Technologie využívá velmi tenkou desku křemíku pasivovanou tunelovým oxidem a koncept selektivních kontaktů tvořených vodivými oxidy. V rámci doktorských prací budou studovány vlivy vybraných technologických parametrů leptání, naprašování či depozice laserovou ablací na optoelektronické vlastnosti připravovaných struktur. Některé charakterizační metody budou v rámci prací též vyvíjeny, např. měření kontaktního odporu metodou TLM , mapování doby života fotoluminiscencí, měření V-A křivky pod solárním simulátorem, atd.
M. Morales-Masis, M. S. De Nicolas, J. Holovsky, S. De Wolf, C. Ballif,
Low-Temperature High-Mobility Amorphous IZO for Silicon Heterojunction Solar Cells
IEEE J. Photovoltaics 5 (2015) 1340 - 1347.

Další informace http://www.fel.cvut.cz/cz/education/phd/phdtopics.html
Studium nelinearity nominálně lineárních elektronických součástek
prof. Ing. Václav Papež, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra elektrotechnologie
28. 2. 2014
Metodika stanovení nelinearity nominálně lineárních součástek je důležitou nedestruktivní diagnostickou metodou pro vyhodnocení kvality a spolehlivosti součástek. Principem metody je vyhodnocení velikosti nehomogenit a nestabilních bariér v součástce, které mohou po určité době způsobit změnu vlastností součástky nebo její poruchu. Měření nelinearity nominálně lineárních součástek je poměrně obtížné, vzhledem k velmi malé hodnotě sledované nelinearity. Stejnosměrné metody nelze použít ani pro stanovení ohmické nelinearity, jejich citlivost je omezena teplotní závislostí odporu a je nízká. Nejrozšířenějsí měřicí metodou je metoda měření indexu třetí harmonické, kdy je na součástku přiváděn signál o určitém kmitočtu a sledována je úroveň v součástce vznikajícího signálu na trojnásobném kmitočtu. Jinou možností je stanovení nelinearity součástky vyhodnocením intermodulačního zkreslení, které v součástce vzniká, jsou-li na ni přivedeny dva signály. Vhodnou volbou měřicích kmitočtů lze snížit nároky na čistotu měřicích signálů a odhalit kmitočtovou závislost sledovaných nelinearit.
http://technology.feld.cvut.cz:8080/xwiki/bin/download/K13113/VaV_DIAG/DMT.pdf
Diagnostika degradačních mechanismů fotovoltaických modulů
prof. Ing. Vítězslav Benda, CSc.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra elektrotechnologie
15. 1. 2020
Studium změn V-A charakteristiky a parametrů fotovoltaických modulů vlivem působení jednotlivých degradačních faktorů (teplota, elektrické pole, kapacitní proudy, UV záření, teplotní cykly) a jejich kombinací. Vytvoření závěrů o mechanismu degradačních procesů v závislosti na pracovních podmínkách. Analýza důsledků degradace na provoz fotovoltaických systémů.

Literatura
WOLF, P. a V. BENDA. Identification of PV solar cells and modules parameters by combining statistical and analytical methods. Solar Energy. 2013, 93 151-157. ISSN 0038-092X. DOI 10.1016/j.solener.2013.03.018.

Photonic light capture for high-efficiency low-cost solar cells
prof. Tomáš Markvart, Ph.D.
Aplikovaná fyzika
Katedra elektrotechnologie
22. 7. 2020
The project focuses on photonic structures and photon management that will be used to enhance the capture of sunlight. Several approaches are available that can be pursued. Based on advanced forms of fluorescent collectors, photonic frequency management can be used to both concentrate and enhance the capture of sunlight. Applying ideas from photosyntethic light harvesting, energy can be transferred to semiconductors such a silicon from molecular structures on surface to sensitise photocurrent in very thin silicon layers. The aim is to separate light capture from charge separation in a device where photonics serves as a tool to attaining high-efficiency at low cost, in a compact next-generation solar cell. More information: www.cap.fel.cvut.cz

Literatura
A selection of our papers to illustrate the research field:
T. Markvart et al, Photon frequency management for trapping & concentration of sunlight RSC Adv. 2, 3173 (2012).
N. Alderman et al, Light harvesting in silicon (111) surfaces using covalently attached protoporphyrin IX dyes, ChemCom, 53, 15120 (2017).
L. Fang et al, Photon tunneling into a single-mode planar silicon waveguide, Optics Express 23, A1528 (2015).

Fotonický záchyt světla pro vysoce účinné levné solární články
prof. Tomáš Markvart, Ph.D.
Elektrotechnika a komunikace
Katedra elektrotechnologie
4. 4. 2017
Disertace je zaměřena na fotonické struktury a řízení fotonů, jež budou využity pro zvýšení záchytu světla. Za tímto účelem budou zkoumány pokročilé formy fluorescentních kolektorů využívajících frekvenční řízení molekulárních komplexů aplikujíce poznatky z fotosyntézy. S pomocí fotoniky budou výsledné struktury schopny účinně zachytit a využít dopadajícíc i emitované světlo. Cílem je oddělit záchyt světla od separace nosičů náboje tam, kde slouží fotonika jako nástroj pro dosažení vysoké účinnosti při nízkých nákladech - v nové generaci solárních článků. Další informace: www.cap.fel.cvut.cz
Za obsah odpovídá: RNDr. Patrik Mottl, Ph.D.