Studijní obor doktorského studia je zaměřen na přípravu špičkových vědeckých a výzkumných specialistů v nejrůznějších oblastech mikroelektroniky a elektrotechnologie, zejména pak v teorii, návrhu a testování integrovaných obvodů a systémů, v polovodičových prvcich a strukturách, v inteligentních senzorech, v optoelektronice, v elektrotechnických materiálech a výrobních procesech a ve zdrojích elektrické energie.
Cílem je poskytnout ve všech těchto dílčích zaměřeních doktorské vzdělání absolventům vysokoškolského magisterského studia, prohloubit jejich teoretické znalosti, dát jím též potřebné speciální vědomosti i praktické dovednosti a naučit je metodám vědecké práce.

Absolvent umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie.
Díky kvalitnímu rozvinutému teoretickému vzdělání a specializaci ve vybraném oboru jsou absolventi doktorského studia vyhledáváni jako specialisté v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie.
Absolventi doktorského studijního programu budou v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických a elektronických výrobních firmách a společnostech a u výrobců či uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž zde budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní výpočetní a měřicí techniku.

Absolvent doktorského studia umí řešit vědecké a složité technické úlohy v oblasti mikroelektroniky a elektrotechnologie. Absolvent má obecné znalosti oboru na vysoké teoretické úrovni a jeho speciální znalosti jsou koncentrovány na úzkou oblast, ve které vypracoval svou disertační práci.
Vzhledem k šíři teoretického vzdělání je absolvent schopen se přizpůsobit požadavkům praxe v základním i aplikovaném výzkumu a absolventi doktorského studia jsou vyhledáváni jako specialisté ve všech oblastech mikroelektroniky a elektrotechnologie. Jsou schopni pracovat jako vědečtí a výzkumní pracovníci i jako řídicí pracovníci v základním či aplikovaném výzkumu, jako specializovaní odborníci vývoje, konstrukce a provozu v různých výzkumných a vývojových institucích, elektrotechnických výrobních firmách a u uživatelů elektrických systémů a zařízení, přičemž všude budou schopni tvůrčím způsobem využívat moderní technologii.

prof. Ing. Vladislav Musil, CSc.

1. Detekce signálních elektronů v ESEM

   Řešení problematiky detekce signálních elektronů při vyšších tlacích v komoře vzorku environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu

   Školitel: Jirák Josef, doc. Ing., CSc.

2. Distribuce hodinového signálu ve vícedimenzionální paměťové struktuře.

   Distribuce hodinového signálu ve vícedimenzionální paměťové struktuře s ohledem na minimalni zpoždění.

   Školitel: Šteffan Pavel, doc. Ing. et Ing., Ph.D.

3. Gelové polymerní elektrolyty pro elektrochemické zdroje proudu

   Výzkum a vývoj gelových polymerních elektrolytů

   Školitel: Sedlaříková Marie, doc. Ing., CSc.

4. MEMS v bisenzorových aplikacích

   MEMS se začínají užívat v biologických aplikacích pro detekci zajímavých biologických látek (BioMEMS). Cílem je nový senzor pro detekci nukleových kyselin.

   Školitel: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.

5. Moderní on-chip systémy a struktury pro zpracování senzorických signalů

   Cílem práce je návrh integrovaného systému pro zpracování signálů definovaných typů mikrosenzorů. Navržený systém by měl být univerzální a jednoduše nastavitelný vnějšími signály tak, aby uměl zpracovat a vyhodnotit signály rozdílných typů senzorů. Předpokládá se realizace vzorků čipu v technologiích dostupných na ústavu mikroelektroniky.

   Školitel: Boušek Jaroslav, prof. Ing., CSc.

6. Nanosoučástky založené na metodě "bottom up"

   Nanosoučástky vytvářené nelitografickými metodami využivající jev samouspořádání nebo samosestavení.

   Školitel: Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D.

7. Obvodové prvky vyššího řádu: základní výzkum, modelování a simulace

   Podstatou tématu je výzkum základních zákonitostí a principů, působících v systémech, obsahujících prvky vyšších řádů z Chuovy periodické tabulky základních prvků elektrotechniky. Konečným cílem je odhalení daných zákonitostí do takové míry, která umožní plnohodnotné zařazení těchto obvodových prvků do stávající teorie elektrických obvodů. Vedlejším cílem bude nalezení modelů těchto obvodových prvků, využitelných v stávajících simulačních programech standardu SPICE k realizaci softwarových experimentů nejrůznější povahy, jakož i konstruování jejich emulátorů k uskutečňování laboratorních experimentů.

   Školitel: Biolek Dalibor, prof. Ing., CSc.

8. Optické mřížky a soustavy mřížek pro optovláknové systémy

   Cílem tématu je návrh vhodných optovláknových mřížkových sestav pro formování a vyhodnocení struktury záření ve vláknech pro optovláknové komunikační a senzorové systémy. Na základě sestavení numerických modelových bloků pro individuální a superponované mřížky, mřížková pole a čirpované mřížky je třeba vytvořit modely pro analýzu chování mřížek s fázovými a amplitudovými korekcemi v reflexním i transmisním spektru a modely pro analýzu Fabry-Perot, Michelson a Mach-Zehnderových interferometrických sestav s volitelnými kombinacemi vláknových difrakčních prvků. Pomocí nich pak navrhnout a na funkčním vzorku ověřit systemy pro účinné formování a vyhodnocování optického signálu v jednovidových i mnohovidových vláknech .

   Školitel: Urban František, doc. Ing., CSc.

9. Perspektivní struktury pro fotovoltaické články s velkou účinností

   Pro dosažení velké účinnosti fotovoltaických článků je nezbytné použít nové struktury, které umožní zvýšení efektivity sběru náboje a potlačení rekombinace. Náplní práce bude vývoj takové struktury a ověřění jejích vlastností. Práce bude řešena v koordinaci se společností Solartec, s.r.o. Roznov pod Radhostem.

   Školitel: Boušek Jaroslav, prof. Ing., CSc.

10. Pokročilé izolační systémy pro mikroelektroniku

    V elektronických zařízeních s malými rozměry mohou nastat při střídavém napětí větším než 500 V částečné výboje. Protože se částečné výboje opakují v každé periodě pracovního napětí může při pracovním kmitočtu v řádu desítek kHz dojít k destrukci izolace ve velmi krátké době. Cílem práce je aplikace vhodných materiálů a konstrukčních řešení pro zvyšování odolnosti elektronických zařízení proti částečným výbojům.

    Školitel: Boušek Jaroslav, prof. Ing., CSc.

11. Použití nanočástic pro přípravu pájecích a tlustovrstvých past pro elektroniku.

    Velikost částic pájky má výrazný vliv na teplotu přetavení. Použití brání velká aktivní plocha struktury, velká oxidace. Úkolem práce je nastudovat problematiku a provádět pokusy s realizací pájecích past, případně tlustovrstvých past pro keramiku. Výzkum provádět v technologické laboratoři mikroelektroniky, předpokládá se spolupráce s se skupinou, která se zabývá nanotechnologiemi (doc.Hubálek). Disertabilní jádro: Rozšíření poznatků o možnostech realizace pájecí pasty s nižším bodem přetaveni - takovou pastu asi nevymyslíme, to je na Nobelovu cenu.

    Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

12. Příprava Schotkyho katod

    Technologie přípravy Shottkyho zdrojů elektronů s důrazem na použití v elektronové litografii s tvarovaným svazkem. Studie provozu z hlediska svítivosti, stability a životnosti.

    Školitel: Kolařík Vladimír, doc. Ing., Ph.D.

13. Spolehlivost pájeného propojení pro 3D systémy

    Stanovení spolehlivosti pájeného spoje při termomechanickém namáhání. Měření a simulace spolehlivosti SMD součástek připájených na desku. Simulace v programu ANSYS. Předpokládá se měření na pájce Sn100, případně jiných. Navázání na doktorskou práci Disertabilní jádro: stanovení empirických konstant pro simulaci, naměřené hodnoty spolehlivosti pro danou sestavu. Částečně se jedná o strojařskou problematiku (namáhání a tečení spoje). Práce budou probíhat většinou v laboratoři mikroelektroniky.

    Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

14. Studium vlivu magnetického a elektrostatického pole na účinnost detekce sekundárních elektronů v prostředí vysokého tlaku plynů EREM.

    Téma je zaměřeno na studium vlivu magnetického a elektrostatického pole na násobení signálu sekundárních elektronů. Výrazně zesílený signál elektronů je poté detekován v podmínkách vysokého tlaku plynů environmentálního rastrovacího elektronového mikroskopu. Trajektorie detekovaných elektronů budou simulovány pomocí softwaru EOD s modulem používajícím metodu Monte-Carlo.

    Školitel: Neděla Vilém, doc. Ing. et Ing., Ph.D., DSc.

15. Vakuově nanášené kovové vrstvy pro elektroniku

    Realizace vakuově napařovaných kovových vrstev Al, C, Ag, Au, dalších, realizace kombinací těchto kovů (multivrstev), případně realizace kapacitních struktur. Měření a výzkum bude prováděn většinou na zařízeních na mikroelektronice, předpokládá se spolupráce s elektrotechnologií. Měření elektrických vlastností vrstvy čtyřbodovou metodou, nebo Van der Pauw (VDP). Disertabilní jádro: stanovení vlivu kombinace kovů a ostatních faktorů (teplota, tlak, případně přídavný plyn) na mechanické a elektrické vlastnosti sestavy. Rozpracování metody VDP.

    Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

16. Vakuově napařované kovové multivrstvy a jejich použití pro elektroniku

    Napařování kovových i dielektrických tenkých multivrstev na keramický substrát (také LTCC). Zkoumání elektrických vlastností vícevrstvých struktur. Součástí práce bude také úprava stavající napařovačky umístěné na mikroelektronice. Disertabilní jádro: Návrh multibrstvy, která má unikátní vlastnosti, zatím nedokážu říci jaké.

    Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

17. Vakuové pájení a jeho spolehlivost

    Výzkum v oblasti pájení ve vakuu. Bude se jednat o návrh konstrukce zařízení, které umožní pájet mikroelektronické sestavy za daných definovaných podmínek vakua a přídavných plynů, stanoveni struktury spoje. Měření termomechanické spolehlivost takto pájených spojů pro SMD součástky. Disertabilní jádro: stanovení a rozbor struktury pájeného spoje, pevnost spoje. Práce budou probíhat na pracovištích mikroelektroniky.

    Školitel: Šandera Josef, doc. Ing., Ph.D.

18. Vlastnosti a použití naprašovaných vrstev oxidů kovů

    Studium depozičních procesů tenkých vrstev oxidů kovů. Sledování adsorpčních a rekrystalizačních procesů a vyhodnocení jejich vlivu na elektrické a optické vlastnosti vrstev. Předpokládané aplikace jsou chemické senzory a materiály pro optoelektroniku a fotovoltaiku.

    Školitel: Boušek Jaroslav, prof. Ing., CSc.

19. Využití techniky plovoucího hradla MOSFET při návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a nízkým napájecím napětím.

    Využití tranzistoru MOSFET s plovoucím hradlem k návrhu analogových obvodů s nízkým příkonem a napájecím napětím pro implementace v oblasti biomedicíny. Teoretický návrh a experimentální ověření analogových obvodů s nízkým napájecím napětím a nízkým příkonem za použití technologie Amis 0.35 um.

    Školitel: Khateb Fabian, prof. Ing. et Ing., Ph.D. et Ph.D.

20. Výzkum vysoce citlivých a stabilních digitálních snímačů velmi nízkých tlaků a tlaku vakua

    Hlavním cílem práce je základní a aplikovaný výzkum zaměřený na nalezení nové vhodné metody a principu digitálního snímání velmi nízkých tlaků a tlaku vakua s dodržením vysoké citlivosti a stability měření. Pro měření vysokého vakua je potřebné vyvinout nebo nalézt vhodné materiálové kombinace.

    Školitel: Vrba Radimír, prof. Ing., CSc.

21. Změny elektrických vlastností cementových kompozitních materiálů realizovaných na bázi anorganických složek

    Cílem práce je jištění aktuálního stavu v oblasti kompozitních materiálů, které využívají anorganické složky. Návrh cementových kompozitů, vyznačujících se vedle žádoucí úrovně základních fyzikálních a mechanických vlastností pro předpokládané užití i odpovídající úrovní trvanlivosti, kdy však dominantní specifickou vlastností bude a) způsobilost poskytnout významnou změnu elektrických parametrů v závislosti na působení vnějšího vlivu b) způsobilost transformovat napěťové stavy od mechanického namáhání na technicky využitelný elektrický signál jako metrologicky kvalifikovatelný zdroj informací o velikosti působícího mechanického zatížení

    Školitel: Šteffan Pavel, doc. Ing. et Ing., Ph.D.