Detail předmětu
Nanoelektronika
FSI-TNI Ak. rok: 2025/2026 Zimní semestr
Elektronické vlastnosti a kvantové jevy. Nanoelektronické materiály (polovodiče, dielektrika, feroelektrika, magnetoelektronika, organické molekuly) a související technologické a analytické metody. Nové směry v elektronických součástkách pro zpracování a ukládání informace. Senzory a displeje. Sluneční články.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
4
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Základní kurz fyziky, kvantová fyzika a fyzika pevných látek.
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Hodnocení studenta bude zohledňovat jeho práci ve cvičení a výsledky diskuze nad zadanými tématy při zkoušce (k přípravě povoleny poznámky z přednášek).
Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.
Učební cíle
Cílem je poskytnout přehled o elektronických dějích v nových materiálech a součástkách pro nanoelektroniku.
Studenti získají přehled o aktuálním stavu interdisciplinárního oboru nanoelektroniky a budou mít i snazší orientaci při výběru vlastní práce (diplomové či doktorské).
Použití předmětu ve studijních plánech
Program MPC-NCP: Návrh čipů a moderní polovodičové technologie, magisterský navazující, povinně volitelný
Program N-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, magisterský navazující, povinně volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., nepovinná
Osnova
Polovodiče (nosiče náboje a jejich stavy v prostorově omezených polovodičových strukturách). Rozhraní a heterostruktury. Disipativní děje, elektrická vodivost.
Dielektrika (polarizační mechanismy a jejich frekvenční závislost, polarizační vlny, optické vlastnosti). Feroelektrika (spontánní polarizace, fázové přechody, domény).
Magnetoelektronika, spintronika.
Organické molekuly a vztah mezi jejich strukturou a elektronickými vlastnostmi.
Si MOSFET struktury, feroelektrické FETy, kvantové součástky založené na rezonančním tunelování. Jednoelektronové součástky. Uhlíkové nanotrubky jako elektronické součástky. Molekulární elektronika a odpovídající součástková architektura., DNA elektronika.
Paměťové součástky a přenos dat. Senzory. Displeje (OLED, polní a plazmové displeje, elektronický papír). Nanostrukturní sluneční články.
Cvičení
20 hod., povinná
Osnova
Výpočty podpůrných teoretických příkladů probíhají po celý semestr.
Cvičení s počítačovou podporou
6 hod., povinná
Osnova
Viz cvičení.