O skupině

Jsme výzkumnou skupinou katedry mikroelektroniky zaměřenou na studium nových polovodičových struktur, jejich návrh, charakterizaci a aplikaci. V současnosti se zaměřujeme především na studium polovodičových nanostruktur, kvantově vázaných struktur, vývoj nových technologií pro výkonovou elektroniku a aplikace vybraných polovodičových součástek. V týmu EDG pracuje: doc. Pavel Hazdra (vedoucí), prof. Jan Vobecký, doc. Jan Voves, ing. Vít Záhlava, ing. Vladimír Komarnickij, Michal Janoušek a ing. Zbyněk Šobáň.

Jakým výzkumem se zabýváme

Snažíme se navrhovat, měnit a charakterizovat vlastnosti polovodičových struktur tak, abychom byli schopni lépe ovládat transport elektronů a dosáhli tak jejich lepších elektrických a optických vlastností.

K čemu to je

Zlepšujeme parametry stávajících elektronických struktur použitím nových principů a technologických postupů. Vylepšujeme vlastnosti součástek výkonové elektroniky. Umožňujeme, aby pracovaly na vyšších frekvencích, byly schopné zvládat vyšší výkon a pracovat v náročnějších aplikacích.

Jaké používáme nástroje

Naše laboratoře jsou vybaveny špičkovou technikou pro diagnostiku a simulaci polovodičových struktur: Laboratoř Nanoelektroniky a elektroniky polovodičů mikroskopií AFM a STM, souborem spektroskopických aparatur (fotoluminescence, fotomodulovaná reflexe, DLTS) a aparatur pro kryoelektromagnetická měření; Laboratoř diagnostiky výkonových součástek a mikroprocesorů pak aparaturami pro měření statických a dynamických parametrů výkonových součástek v rozsahu kA a kV, stanice SUN máme vybaveny špičkovým softwarem pro simulaci od firem SILVACO a SYNOPSYS

Kdo financuje náš výzkum

Náš výzkum je průběžně financován z různých grantů základního a aplikovaného výzkumu:

Výzkum perspektivních informačních a komunikačních technologií, výzkumný záměr MŠMT ČR MSM 6840770014, 2005-2011
Výzkum efektivnosti a kvality spotřeby energie, výzkumný záměr MŠMT ČR MSM212300017, 2005-2011
Centrum základního výzkumu "Příprava, modifikace a charakterizace materiálů energetickým zářením", MŠMT ČR LC 06041, 2006-2010
Struktury pro spintroniku a kvantové jevy v nanoelektronice vytvořené elektronovou litografií, KAN400100652, 2006-2010
Vliv krycích vrstev na elektronové stavy v kvantových tečkách, Grantová agentura ČR 202/09/0676, 2009-2011
Inženýrství kvantových teček, Grantová agentura ČR 202/06/0718, 2006-2008
Mechanismus zářivé rekombinace v subnanometrových InAs/GaAs laserových strukturách, Grantová agentura AVČR IAA10103180, 2003-2005
Accurate control of recombination centre introduction in silicon, 5FP EU HPRI-1999-00039/72, 2001-2002
Spintronické aplikace feromagnetických polovodičových nanostruktur, Grantová agentura ČR 102/06/0381, 2006-2008

a je také podporován renomovanými výrobci polovodičové elektroniky:

Studium odolnosti mikrokontrolérů proti proudové injekci, Freescale Semiconductors UK, East Kilbride, Velká Británie
Simulace parazitních jevů v polovodičových strukturách, ON Semiconductor Czech Republic, s.r.o., Rožnov p. Radhoštěm
Charakterizace výkonových polovodičových diod, Freescale Semiconducteurs S.A.S., Toulouse, Francie
Vývoj simulačních prostředků a ozařovacích technik pro výkonovou polovodičovou elektroniku, ABB Switzerland, Semiconductors

Ukázky našich praktických výsledků

Funkční prototyp výkonových křemíkových diod

Na obrázku je prototyp křemíkové výkonové diody s průrazným napětím 4.5 kV a maximálním proudem 500 A vyrobené v Polovodiče a. s. Praha. Je z první sady diod ozářené vysokoenergetickými protony na urychlovači Tandetron pracovníky Centra LC06041 v lednu 2007. Parametry ozařování protony a následného tepelného zpracování byly optimalizovány pracovníky skupiny tak, aby diody snesly extrémní zátěž při rychlé komutaci, která je typická pro moderní výkonové měniče a střídače. Výsledkem je výkonová dioda s parametry na úrovni nejlepších světových výrobců. Výsledek měření rychlé komutace (3400A/us) ze sepnutého do vypnutého stavu je uveden na vedlejším obrázku. Měření bylo provedeno na testeru s tranzistory IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) v ABB Switzerland Ltd., Semiconductors v Lenzburgu.