Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki
W głąb elektroniki. Co jest pomiędzy kryształem a urządzeniem elektronicznym?
Współczesna elektronika na dobre weszła praktycznie we wszystkie obszary naszego życia. Dziś nie wyobrażamy sobie dnia bez codziennych widomości dostarczanych nam bezpośrednio do ‘kieszeni’ przy pomocy smartfonu, przejrzenia skrzynki mailowej w komputerze, użycia inteligentnych urządzeń AGD, czy domowego centrum rozrywki audio-video, korzystania ze współczesnego samochodu naszpikowanego przeróżnymi czujnikami, itp. To tylko niewielki fragment elektroniki w kontekście osobistym. A co z przemysłem? Tu też, wszystko praktycznie opiera się o elektronikę, a ta o podstawowe cegiełki jakimi są przyrządy półprzewodnikowe.
Współczesna elektronika przemysłowa, to coraz większe moce związane z transportem niskoemisyjnym (tramwaje, autobusy i samochody elektryczne), kolejami dużych prędkości czy wreszcie odnawialnymi źródłami energii (np. przetwornice). Aby móc rozwijać te dziedziny niezbędne są nowe, wysokowydajne przyrządy półprzewodnikowe. Przyrządy zbudowane z nowoczesnych materiałów, które pozwalają na pracę z dużymi mocami i temperaturami.
Celem projektu będzie zaprojektowanie wysokonapięciowego przyrządu półprzewodnikowego, jako alternatywy dla współcześnie istniejących na rynku. Będzie to dioda wysokonapięciowa lub tranzystor unipolarny (MOS) wykonane z GaAs.
Wysokonapięciowe – w kierunku blokowania i wysokoprądowe – w kierunku przewodzenia przyrządy półprzewodnikowe są niezbędne dla potrzeb współczesnej energoelektroniki. Przy powyższych parametrach niezbędne jest aby przyrządy te charakteryzowały się bardzo krótkimi czasami przełączania i małymi stratami (bardzo mała rezystancja w stanie załączenia). Zatem ta szybko rozwijająca się gałąź elektroniki potrzebuje nowych przyrządów, aby sprostać wymaganiom współczesnej, szybko rozwijającej się gospodarki.
W pracy nad projektem będzie wykorzystywane profesjonalne narzędzie do modelowania struktur półprzewodnikowych – Sentaurus firmy Synopsys. Narzędzie to umożliwia zaprojektowanie dowolnych przyrządów począwszy od fazy produkcji (procesy technologiczne), poprzez analizę stałoprądową, aż do analizy pracy w warunkach zbliżonych do rzeczywistych. Realizacja tematu umożliwi w kolejnych latach próbę wykonania takiego przyrządu we współpracy z partnerem przemysłowym.
Osoba realizująca projekt:
- będzie posiadać ogólną wiedzę dotyczącą istniejących narzędzi CAD do wspomagania projektowania elementów elektroniki i mikroelektroniki,
- będzie posiadać umiejętność wyboru odpowiedniego narzędzia i posługiwania się nim w celu projektowania (m.in. sposób wytwarzania) i analizy stanu pracy elementów mikroelektronicznych,
- będzie rozumieć potrzeby stosowania metod numerycznych w projektowaniu współczesnej elektroniki,
- będzie znać modele stosowane w analizie nowych struktur przyrządów półprzewodnikowych,
- będzie rozumieć trendy rozwoju współczesnej mikroelektroniki i technologii przyrządów półprzewodnikowych z uwzględnieniem nowych materiałów,
- Kierunki studiów: pokrewne z elektroniką, fizyką.
- Znajomość języka angielskiego umożliwiająca korzystanie z literatury.
- Chęć prowadzenia prac badawczych w obszarze projektowania nowych przyrządów półprzewodnikowych wytwarzanych z nowoczesnych materiałów.
- Chęć poznania nowoczesnych metod projektowania elementów półprzewodnikowych dla wyzwań współczesnej elektroniki.
- Obowiązkowość, rzetelność i terminowość.