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.

Nanoelektronika a nanotechnologie - A2M34NAN

Hlavní kurz
Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
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. \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/AD2M34NAN \\Výsledek studentské ankety předmětu je zde: http://www.fel.cvut.cz/anketa/aktualni/courses/A2M34NAN
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. 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
3. P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots, J. Wiley & Sons, 1999.
Požadavky
elektronické prvky, elektronické obvody, teorie elektromagnetického pole, základy kvantové mechaniky, matematická analýza, maticový počet

Nanoelektronika a nanotechnologie - B2M34NAN

Kredity 5
Semestry letní
Zakončení zápočet a zkouška
Jazyk výuky čeština
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