Vývoj mikroelektroniky a fotoniky je přímo limitován technologickými možnostmi přípravy speciálních materiálů obvykle vysoce čistých a přípravou velmi složitých struktur a součástek v diskrétní či integrované formě. Zásadní roli zde hraje technologie polovodivých materiálů a struktur a tím možnost realizace a využití nových fyzikálních principů. Úkolem předmětu je seznámit posluchače se základními technologickými postupy přípravy důležitých polovodivých materiálů a struktur. Pozornost je především soustředěna na výrobu monokrystalických materiálů, zvláště pak křemíku a látek typu AIIIBV jako výchozích materiálů mikroelektronických a fotonických prvků a integrovaných struktur. Jsou vysvětleny i principy dalších postupů jako jsou epitaxní a difúzní technologie, vakuové napařování a naprašování, chemické metody depozice tenkých vrstev či litografické postupy přípravy obvodů s vysokou hustotou integrace.
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
The development of microelectronics and photonics is directly limited by the technological capabilities of the preparation of special materials, usually of high purity and preparation of highly complex structures and components in discrete or integrated form. Semiconducting materials technology and structures and the possibility of the implementation and use of new physical principles play a vital role. The aim of the subject is to familiarize students with the basic technological procedures for the preparation of important semiconductor materials and structures. Attention is focused on the production of single crystal materials, especially silicon, and substances such AIIIBV as input materials of microelectronic and photonic devices and integrated structures. The principles of other processes such as epitaxial and diffusion of technology, vacuum evaporation and sputtering, chemical methods of thin film deposition and lithographic processes for preparation of circuits with high density of integration are also explained.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
Studenti budou umět:
Prokázat své znalosti v oblasti růstu krystalů a teorie nukleace.
Popsat a rozdělit základní metody růstu monokrystalů a tenkých vrstev.
Metody přípravy základních polovodičových a tenkovrstvových struktur (vakuové napařování katodové naprašování, difúzní a další chemické procesy, litografie, leptací postupy apod.).
Přípravu finálních polovodičových a fotonických prvků a budou mít přehled o jejich aplikacích.
Demonstrate their knowledge in the field of crystal growth and nucleation theory.
Describe and divide primary methods of growth of single crystals and thin films.
Know the methods of preparation of basic semiconductor and thin film structures (cathodic sputtering, vacuum deposition, diffusion, and other chemical processes, lithography, etching procedures, etc.).
Know the preparation of the final semiconductor and photonic devices and will have an overview of their applications.
Know the procedures for the preparation of special thin film nanostructures.
Literatura -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
Z: Hüttel I., Technologie materiálů pro elektroniku a optoelektroniku, VŠCHT Praha, 2000, ISBN: 80-7080-387-8
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
R: Hüttel I. Technology of materials for electronics and optoelectronics, Institute of Chemical Technology Prague, 2000, ISBN: 80-7080-387-8
Studijní opory -
Poslední úprava: Slepička Petr prof. Ing. Ph.D. (20.02.2018)
Prezentace k dispozici u vyučujícího.
Poslední úprava: Slepička Petr prof. Ing. Ph.D. (20.02.2018)
Presentations available at teacher's office.
Požadavky ke kontrole studia -
Poslední úprava: Slepička Petr prof. Ing. Ph.D. (20.02.2018)
Probraná látka je pravidelně opakována a diskutována se studenty na přednáškách. Tímto způsobem je zajištěna průběžně kontrola úrovně znalostí studentů a srozumitelnosti přednášené látky. Pro posouzení úrovně znalostí a udělení známky se vyžaduje úspěšné absolvování písemného testu na závěr semestru.
Poslední úprava: Slepička Petr prof. Ing. Ph.D. (20.02.2018)
Subject matter is regularly repeated and discussed with students at lectures. This ensures the continuous control level of students' knowledge and clarity of lectures. The assessment of knowledge level and grading requires successful completion of a written test at the end of the semester.
Sylabus -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
1. Struktura polovodivých látek
2. Růst krystalů, klasifikace fázových rozhraní.
3. Krystalizace, teorie nukleace.
4. Transportní jevy na fázovém rozhraní
5. Výroba monokrystalů, Czochralského a Bridgmanova metoda.
6. Epitaxe z kapalné fáze, princip, zařízení, vlastnosti struktur.
7. Epitaxe z plynné fáze, princip, zařízení, vlastnosti struktur.
8. Molekulová epitaxe, princip, zařízení, vlastnosti struktur.
9. Difúze příměsí, iontová implantace, zařízení, výroba PN přechodu.
10. Vakuové napařování, princip, zařízení, vlastnosti struktur.
11. Vakuové naprašování, princip, zařízení, vlastnosti struktur.
12. Technologie mikroelektronických struktur.
13. Technologie polovodičových zdrojů záření pro optoelektroniku.
14. Integrace elektronických a optoelektronických struktur.
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
1. The structure of semiconducting materials.
2. Crystal growth, classification of phase interfaces.
3. Crystallization, nucleation theory.
4. Transport phenomena at the interface
5. Production of single crystal by Czochralski and Bridgman method.
6. Epitaxy from the liquid phase, principle, device, characteristics of structures.
7. Epitaxy from the gaseous phase, principle, device, characteristics of structures.
8. Molecular beam epitaxy, principle, device, characteristics of structures.
9. Diffusion of impurities, ion implantation, device, production of PN junction.
10. Vacuum evaporation, principle, device, characteristics of structures.
11. Vacuum sputtering, principle, device, characteristics of structures.
12. The technology of microelectronic structures.
13. The technology of semiconductor sources of radiation for optoelectronics.
14. Integration of electronic and optoelectronic structures.
Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
Fyzika I, Matematika I
Poslední úprava: Hladíková Jana (04.01.2018)
Physics I, Mathematics I
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Slepička Petr prof. Ing. Ph.D. (20.02.2018)
Písemná zkouška (100%).
Poslední úprava: Slepička Petr prof. Ing. Ph.D. (20.02.2018)
Written exam (100%).
Zátěž studenta
Činnost
Kredity
Hodiny
Konzultace s vyučujícími
1
28
Účast na přednáškách
1
28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi
