Předmět se zaměřuje na detailní analýzu struktury, fyzikálních principů a elektrického chování polovodičových součástek v kontextu pokročilých aplikací mikroelektroniky a výkonové elektroniky. Obsah vychází z kvantově-mechanického popisu pevných látek a elektronových vlastností polovodičových materiálů, přičemž navazuje na modelování a návrh reálných součástek v elektronických systémech.

Kurz systematicky pokrývá:

• PN přechody a diody (včetně výkonových) – jejich nelineární charakteristiky, návrhové parametry a aplikační rozhraní,

• modelování diod ve SPICE s ohledem na technologické a materiálové parametry,

• bipolární a unipolární tranzistory (BJT, JFET, MOSFET, IGBT) – jejich princip činnosti, provozní režimy, přechodové jevy a návrhové charakteristiky,

• řízené spínací struktury (tyristory, GTO) pro aplikace ve výkonových měničích,

• moderní polovodičové struktury na bázi širokopásmových materiálů (SiC, GaN) – jejich výhody pro vysokonapěťové, vysokofrekvenční a vysokoúčinné aplikace.

Důraz je kladen na propojení fyzikálních modelů se simulačními nástroji (SPICE) a inženýrské interpretaci jejich výstupů pro návrh a optimalizaci elektronických součástek a systémů.