Toto je tzv. shluknutý kurz. Skládá se z několika samostatných předmětů, které sdílejí výukové materiály, úkoly, testy apod. Níže si můžete zobrazit informace o jednotlivých předmětech tvořících tento shluk.

Nanoelectronics and Nanotechnology - BE2M34NANA

Hlavní kurz
Kredity 6
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 2P+2C
Anotace
Cílem předmětu je seznámení studentů se současnými nanotechnologiemi ve vztahu k elektronickým, fotonickým a spintronickým aplikacím. V předmětu jsou využity základy kvantové teorie k objasnění jevů, ke kterým dochází v nanometrových strukturách. Probrány jsou základní nanoelektronické součástky a jejich možné aplikace. Pozornost je věnována moderním počítačovým metodám a modelům, které umožňují simulovat funkci nanoelektronických struktur a které jsou důležitým nástrojem při jejich návrhu a optimalizaci.
Cíle studia
Cílem studia je získat základní přehled o uplatnění nanotechnologií v elektronice a spintronice a seznámit studenty s posledními v oblasti elektronických nanosoučástek.
Osnovy přednášek
1. Úvod - cesta k nanoelektronice.
2. Kvantové jevy v nanostrukturách, polovodičové heterostruktury v nanoelektronice.
3. Nanometrové struktury. Výpočty kvantových stavů a vlnových funkcí.
4. Modely kvantového transportu.
5. Simulace nanoelektronických součástek.
6. Systémy TCAD . Využití při návrhu a výrobě polovodičových součástek a obvodů.
7. Moderní metody epitaxe. Epitaxe z molekulárních svazků (MBE), epitaxe z organokovů (MOVPE)
8. Nanolitografie. Extrémní ultrafialová litografie, rentgenová, eleketronová a iontová litografie.
9. Dvorozměrné struktury. Grafén, Heterostrukturní FET (HEMT). Součástky s rezonančním tunelováním a jejich aplikace.
10. Jednorozměrné struktury. Uhlíhové nanotrubky a jejich aplikace.
11. Kvantové tečky a jejich aplikace. Coulombovská blokáda. Tranzistory s jedním elektronem. Polovodičové lasery.
12. Spintronické nanosoučástky. Feromagnetické polovodiče, Rashbův jev, obří magnetorezistence.
13. Nanoelektronika se supravodivými součástkami, Josephsonův jev, SQUID.
14. Molekulární elektronika. Vytváření nanostruktur přístupem "bottom - up".
Osnovy cvičení
1. Seminář: Shrnutí základů polovodičové elektroniky
2. Seminář: Kvantové jevy v nanostrukturách - základní pojmy a principy
3. Seminář: Kvantové jevy v nanostrukturách - příklady aplikací kvantověmechanických principů
4. Počítačové nástroje pro studium kvantových jevů - praktické ukázky na PC.
5. Počítačové nástroje pro studium kvantových jevů - samosatatná práce - simulace RTD na PC.
6. Počítačové nástroje pro studium kvantových jevů - samosatatná práce - simulace kvantové tečky na PC.
7. Systémy TCAD - praktické ukázky systémů pro návrh polovodičových struktur na PC.
8. Systémy TCAD - simulace nanometrového FET na PC.
9. Exkurze: FzÚ AV ČR - moderní metody epitaxe (MBE, MOVPE)
10. Systémy TCAD. - simulace HEMT, HBTna PC
11. Systémy TCAD. - simulace polovodičového laseru na PC
12. Exkurze: ÚFE AV ČR - charakterizace nanostruktur (AFM, BEEM, SIMS)
13. Mikroskopie skenující sondou - praktické ukázky (AFM,SPM)
14. Zápočet
Literatura
1. K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl, Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.
2. J. Voves, J. Kodeš, Elektronické součástky nové generace, Grada 1995
Požadavky
elektronické prvky, elektronické obvody, teorie elektromagnetického pole, základy kvantové mechaniky, matematická analýza, maticový počet

Nanoelectronics and Nanotechnology - BE2M34NAN

Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky angličtina
Rozsah výuky 2P+2C
Anotace
Cílem předmětu je seznámení studentů se současnými nanotechnologiemi ve vztahu k elektronickým, fotonickým a spintronickým aplikacím. V předmětu jsou využity základy kvantové teorie k objasnění jevů, ke kterým dochází v nanometrových strukturách. Probrány jsou základní nanoelektronické součástky a jejich možné aplikace. Pozornost je věnována moderním počítačovým metodám a modelům, které umožňují simulovat funkci nanoelektronických struktur a které jsou důležitým nástrojem při jejich návrhu a optimalizaci.
Cíle studia
Cílem studia je získat základní přehled o uplatnění nanotechnologií v elektronice a spintronice a seznámit studenty s posledními v oblasti elektronických nanosoučástek.
Osnovy přednášek
1. Úvod - cesta k nanoelektronice.
2. Kvantové jevy v nanostrukturách, polovodičové heterostruktury v nanoelektronice.
3. Nanometrové struktury. Výpočty kvantových stavů a vlnových funkcí.
4. Modely kvantového transportu.
5. Simulace nanoelektronických součástek.
6. Systémy TCAD . Využití při návrhu a výrobě polovodičových součástek a obvodů.
7. Moderní metody epitaxe. Epitaxe z molekulárních svazků (MBE), epitaxe z organokovů (MOVPE)
8. Nanolitografie. Extrémní ultrafialová litografie, rentgenová, eleketronová a iontová litografie.
9. Dvorozměrné struktury. Grafén, Heterostrukturní FET (HEMT). Součástky s rezonančním tunelováním a jejich aplikace.
10. Jednorozměrné struktury. Uhlíhové nanotrubky a jejich aplikace.
11. Kvantové tečky a jejich aplikace. Coulombovská blokáda. Tranzistory s jedním elektronem. Polovodičové lasery.
12. Spintronické nanosoučástky. Feromagnetické polovodiče, Rashbův jev, obří magnetorezistence.
13. Nanoelektronika se supravodivými součástkami, Josephsonův jev, SQUID.
14. Molekulární elektronika. Vytváření nanostruktur přístupem "bottom - up".
Osnovy cvičení
1. Seminář: Shrnutí základů polovodičové elektroniky
2. Seminář: Kvantové jevy v nanostrukturách - základní pojmy a principy
3. Seminář: Kvantové jevy v nanostrukturách - příklady aplikací kvantověmechanických principů
4. Počítačové nástroje pro studium kvantových jevů - praktické ukázky na PC.
5. Počítačové nástroje pro studium kvantových jevů - samosatatná práce - simulace RTD na PC.
6. Počítačové nástroje pro studium kvantových jevů - samosatatná práce - simulace kvantové tečky na PC.
7. Systémy TCAD - praktické ukázky systémů pro návrh polovodičových struktur na PC.
8. Systémy TCAD - simulace nanometrového FET na PC.
9. Exkurze: FzÚ AV ČR - moderní metody epitaxe (MBE, MOVPE)
10. Systémy TCAD. - simulace HEMT, HBTna PC
11. Systémy TCAD. - simulace polovodičového laseru na PC
12. Exkurze: ÚFE AV ČR - charakterizace nanostruktur (AFM, BEEM, SIMS)
13. Mikroskopie skenující sondou - praktické ukázky (AFM,SPM)
14. Zápočet
Literatura
1. K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl, Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.
2. J. Voves, J. Kodeš, Elektronické součástky nové generace, Grada 1995
Požadavky
elektronické prvky, elektronické obvody, teorie elektromagnetického pole, základy kvantové mechaniky, matematická analýza, maticový počet

Nanoelectronics and Nanotechnology - AE2M34NAN

Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
Rozsah výuky 2P+2C
Anotace
The subject is oriented on the present nanotechnologies in the connection with their electronic, photonic and spintrinic applications. Quantum theory basics are used to explain the effects observed in nanostructures. Basic nanoelectronic structures are described with their possible applications. Modern computer methods and models, which are able to simulate the operation of nanoelectronic structures and which are the important tools for their design and optimalisation, are studied. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AE2M34NAN
Cíle studia
Cílem studia je získat základní přehled o uplatnění nanotechnologií v elektronice a spintronice a seznámit studenty s posledními v oblasti elektronických nanosoučástek.
Osnovy přednášek
1. Introduction - the Way to Nanoelectronics
2. Quanatum Effects in Nanostructures
3. Quantum states and wavefunctions calculations
4. Quantum transport models
5. Simulation of Nanoelectronic Devices
6. TCAD Systems
7. Modern Epitaxy
8. Nanolitography
9. 2D Systems, Resonant Tunneling Devices, HFETs
10. 1D Systems, Nanowires
11. Quantum Dots, Single-Electron Transistors
12. Spintronic Nanodevices
13. Nanoelectronics with Superconducting Devices
14. Molecular electronics, Bottom - up Concept
Osnovy cvičení
1. Seminary: Semiconductor Electronics - Basics
2. Seminary: Quantum Effects in Nanostructures
3. Seminary: Quantum Effects Applications
4. Nanodevice Simulation Tools
5. RTD Simulation..
6. Quantum Dot Simulation.
7. TCAD Systems- Semiconductor Devices Design
8. Nano FET Simulation.
9. Visit in MBE, MOVPE Laboratory
10. HEMT, HBT simulation
11. Semiconductor Laser Simulation
12. Visit in AFM, BEEM, SIMS Laboratory
13. AFM,STM Microscopy
14. Conclusions
Literatura
1. K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl, Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.
2. P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots, J. Wiley & Sons, 1999.
Požadavky
https://moodle.kme.fel.cvut.cz/moodle/login/index.php?lang=cs
Semiconductor Devices, Electronic Circuits