Diplomové práce

Výhodou pre prihlásené študentky a študentov je možnosť pracovať na moderných zariadeniach a popritom si aj privyrobiť 150 – 200 € mesačne.

Témy pre rok 2021/2022

  • Téma: Vývoj senzora na báze GaN pre vesmírne aplikácie
    Vedúci: Ing. Roman Stoklas, PhD. (Odd. III-V polovodičov)
    Pedagogický vedúci: Ing. Martin Florovič, PhD. (UEF FEI STU)
    Študijný program:    Elektronika a fotonika
    Popis:
    Vývoj v oblasti fotodetektorov na báze GaN zaznamenal v poslednom období výrazný pokrok. GaN sa vyznačuje vysokou radiačnou odolnosťou v porovnaní s Si a GaAs, čo je výhodné najmä pre vesmírne aplikácie. Fotodetektor, v konštrukcii kov-polovodič-kov, pozostáva z interdigitálneho usporiadania kovových kontaktov nanesených na polovodičovom substráte. Kov-polovodič je tvorený pomocou Schottkyho alebo usmerňujúceho kontaktu. Kombináciou dvoch Schottkyho kontaktov je možné realizovať fotodetektor s nízkym šumom, a vysokou citlivosťou, najmä v dôsledku nízkeho prúdu za tmy, rýchlej odozvy a kompatibility s rýchlymi integrovanými obvodmi. Zmenou vzdialenosti jednotlivých kontaktov je možné výrazne znížiť prechodový čas nosičov náboja (elektrónov) a zvýšiť odozvu detektora. Spektrálna citlivosť detektora závisí od šírky zakázaného pásma polovodiča. Rýchlosť závisí od geometrii kontaktov, ako aj od pohyblivosti nosičov náboja. Okrem kvality kontaktu kov-polovodič je prúd za tmy závislý od hustoty porúch v objeme a na povrchu polovodiča. Okrem kovových elektród sa očakáva použitie transparentných vodičov ako napr. „indium thin oxide“ (ITO).
    Predmetom diplomovej práce bude vývoj senzora na báze GaN pre družicový systém. Kľúčovou oblasťou bude elektrická charakterizácia senzora (šum, citlivosť a použitie vhodnej aktívnej oblasti).
  • Téma: Teplotná analýza štruktúr s vysokým odporom na báze InAlN dotovaných horčíkom (Mg) pomocou Van der Pauw a Hall meracích techník
    Vedúci: Ing. Roman Stoklas, PhD. (Odd. III-V polovodičov)
    Pedagogický vedúci:  Ing. Martin Florovič, PhD. (UEF FEI STU)
    Študijný program: Elektronika a fotonika
    Popis:
    Polovodičové štruktúry s vysokým odporom vyžadujú špeciálne meracie metódy zamerané na zníženie vplyvu kontaktov, ako aj vplyv napäťových a teplotných efektov. Štruktúry InAlN dotované horčíkom (Mg) sú žiadúce ako bufferová vrstva pre HFET tranzistory s InN kanálom, a to z dôvodu zníženia vysokej elektrónovej koncentrácie akumulovanej na povrchu InAlN vrstvy. Pridaním horčíka ako p-dotácie je taktiež možné pripraviť štruktúry s dierovou vodivosťou (p-typ), a v kombinácii s elektrónovou vodivosťou (n-typ) pripraviť štruktúry pre CMOS technológiu. Van der Pauw metóda patrí medzi najpoužívanejšie meraci techniky najmä pre dotované štruktúry. Okrem odporu je možné použitím magnetického poľa určiť aj pohyblivosť a koncentráciu nosičov náboja. Avšak pre štruktúry s vysokým merným odporom je použitie Van der Pauw metódy pri izbovej teplote limitované malou odozvou nosičov náboja na vplyv magnetického poľa, čo súvisí s malou pohyblivosťou nosičov v štruktúre. Ako alternatíva je možné použiť Van der Pauw resp. Hall meranie s AC signálom, príp. meranie pri rôznych teplotách (vyššie ako izbová teplota), ako aj ich kombinácia.
    Úlohou študenta/ky bude oboznámenie sa s metodikou merania Van der Pauw a Hall meraním. Interpretácia nameraných výsledkov. Taktiež bude skúmaná teplotná závislosť spomínaných techník, nakoľko analýza merania vysoko-odporových štruktúr len pri izbovej teplote je veľmi problematická.
  • Téma: Vývoj a charakterizácia tranzistorv na báze ultra-širokopásmového Ga2O3 polovodičov
    Vedúci: Ing. Milan Ťapajna, PhD. (Odd. III-V polovodičov)
    Pedagogický vedúci: doc. Ing. Miroslav Mikolášek, PhD. (Ústav elektroniky a fotoniky, FEI STU)
    Študijný program: Elektronika a fotonika
    Popis:
    Zatiaľ čo segmentu polovodičových výkonových súčiastok do napätí 1 kV dominujú súčiastky na báze Si, pre napätia do oblasti jednotiek kV sa na trhu presadzujú výkonové súčiastky na báze SiC a GaN. Súčiastky pracujúce s napätiami nad 10 kV prakticky neexistujú. Oxid gália (Ga2O3) je nový ultra-širokopásmový polovodičový materiál, ktorý má technologický potenciál pre vývoj nových súčiastok v tejto oblasti. Ich využitie môže zahŕňať elektrickú dopravu (elektromobilita, elektrická trakcia) či transformáciu vysokých jednosmerných napätí v distribučných sieťach. Aktuálne vo svete prebieha intenzívny výskum v oblasti rastu vrstiev a vývoja Ga2O3 elektronických výkonových súčiastok. Cieľom práce bude príprava a charakterizácia tranzistorov na báze Ga2O3 vrstiev pripravených metódou chemickej depozície z pár využívanej na ElÚ SAV. Úlohou študenta/ky bude príprava tranzistorov s využitím moderných technologických postupov a elektrická charakterizácia pripravených štruktúr. Získané poznatky budú využité pre optimalizáciu rastu Ga2O3 vrstiev.
  • Téma: Štúdium morfológie, elektrických a optických vlastností ultraširokopásmového polovodiča Ga2O3 pripraveného technikou nanášania chemických pár organokovových zlúčenín
    Vedúci: Ing. Filip Gucmann, PhD. (Odd. III-V polovodičov)
    Pedagogický vedúci: doc. Ing. Miroslav Mikolášek, PhD. (Ústav elektroniky a fotoniky, FEI STU)
    Študijný program: Elektronika a fotonika
    Popis:
    Súčasný moderný trend výskumu materiálov vhodných pre ďalšie generácie elektronických súčiastok potvrdzuje záujem o polovodiče s väčšou šírkou energetickej medzery (Eg) ako Si. Týmito boli dlho najmä nitrid gália (GaN) a karbid kremíka (SiC), no tento trend pokračuje ďalej a privádza do pozornosti materiály ako AlN, AlGaN  vysokým obsahom Al, diamant a oxid gália (Ga2O3) ako vhodných kandidátov pre vysokonapäťové/vysokovýkonové súčiastky. Kvôli relatívne jednoduchej príprave substrátov aj epitaxných vrstiev, veľkej šírke energetickej medzery (Eg ~5 eV) a vysokému teoretickému prieraznému poľu (Ecr ~8 MV/cm) je práve Ga2O3 veľmi sľubným materiálom pre elektronické súčiastky s vysokým blokovacím napätím (>8 kV) a potenciálne pre vysoké spínacie výkony. Hlavné uplatnenie môžu takéto súčiastky nájsť napr. v elektrických dopravných prostriedkoch či zariadeniach pre transformáciu vysokých napätí v budúcich jednosmerných distribučných sieťach.
    Hlavným cieľom tejto diplomovej práce bude štúdium povrchovej morfológie, elektrických a optických vlastností vrstiev Ga2O3 pripravených na Elektrotechnickom ústave SAV metódou chemickej depozície z pár organokovových zlúčenín s využitím mikroskopie atomárnych síl a vhodných elektrických a optických metód (napr. van der Pauw, optická absorpcia/transmitancia, Ramanova spektroskopia). Cenné poznatky nadobudnuté počas riešenia tohto diplomového projektu prispejú k optimalizácii prípravy epitaxných vrstiev Ga2O3 a vývoju nových elektronických súčiastok. V práci budú využité moderné technologické prístroje a postupy dostupné na Fakulte Elektrotechniky a informatiky STU, Elektrotechnickom ústave SAV a Fyzikálnom ústave SAV.
  • Téma: Digitálne leptanie v tvarovaní polovodičových súčiastok
    Školiteľka: RNDr. Dagmar Gregušová, DrSc. (Odd. III-V polovodičov)
    Pedagogický vedúci: doc. Ing. Jaroslav Kováč, PhD. (FEI STU)
    Študijný program:    Elektronika a fotonika
    Popis:
    Tvarovanie polovodičových súčiastok na báze III-V a III-N zlúčenín so sebou prináša mnohé čiastkové úlohy, ktoré však sú mimoriadne efektívne a dôležité pri príprave súčiastky a jej kvalitnom fungovaní. Takým procesom je aj digitálne leptanie.
    Digitálne leptanie je veľmi jemný úber materiálu, ktorý vzniká tým, že sa opakujú cykly oxidácie povrchu v kyslíkovej plazme a následne sa takto vzniknutý oxid odstráni odleptaním. Výsledkom dostatočne veľkého počtu cyklov je odleptanie veľmi tenkej vrstvy polovodiča.
    V práci študent/ka pripraví testovaciu vzorku, na ktorej bude vyšetrovať digitálne leptanie. Pôjde o zmenu parametrov oxidácie a následného odleptania vzniknutého oxidu. Efektívnosť procesu a kvalita odhaleného povrchu sa bude vyhodnocovať na základe meraní  pomocou atómového silového mikroskopu (AFM).
    Nastavené a optimalizované parametre digitálneho leptania budú aplikované vo funkcii zaleptania hradlovej elektródy tranzistora s vysokou pohyblivosťou elektrónov.
  • Téma: Vplyv opracovania povrchu polovodiča na vlastnosti MOS štruktúr na III-V polovodičoch.
    Školiteľka: RNDr. Dagmar Gregušová, DrSc. (Odd. III-V polovodičov)
    Pedagogický vedúci: doc. Ing. Jaroslav Kováč, PhD. (FEI STU)
    Študijný program:    Elektronika a fotonika
    Popis:
    Výskum povrchov zložených polovodičov ako sú III-V a III-N dokazuje, akú veľkú úlohu zohráva povrch polovodiča v príprave súčiastok. Je potrebné eliminovať nežiadúci vplyv povrchu polovodiča na parametre súčiastok.
    Cieľom práce bude zistiť vplyv opracovania povrchu pred depozíciou oxidovej vrstvy v príprave MOS štruktúr na polovodičovej heteroštruktúre. Budeme aplikovať rôzne typy opracovania povrchu, od leptania prirodzených polovodičových povrchových oxidov v rôznym leptacích roztokoch, ako sú roztoky na báze HCl, HF a iné až po veľmi jemné odstránenie povrchu polovodiča tzv. digitálnym leptaním, čo je cyklus oxidácie povrchu a následného odstránenia vzniknutého oxidu.
    V práci študent/ka vyšetrí vplyv leptania na parametre tranzistoru s vysokou pohyblivosťou elektrónov (HEMT) na základe merania IV a CV charakteristík.
  • Téma: Ultratenký odporový teplotný detektor na báze grafénu
    Vedúci: doc. Ing. Viera Skákalová, DrSc. (Odd. Fyziky a technológie nanoštruktúr ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: prof. Ing. Viera Stopjaková, PhD. (FEI STU)
    Študijný program: Elektronika a fotonika
    Popis:
    Pre snímanie veľkých plôch s rýchlou odozvou a nízkou spotrebou energie je senzor na báze grafénu ideálnym teplomerom. Takýto odporový teplotný detektor (RTD), kde kompozitná štruktúra grafénových vrstiev tvorí ultratenký snímací materiál, bude umožňovať veľmi rýchlu odozvu na teplotnú zmenu. Navyše grafénová vrstva sa dá naniesť striekaním na akýkoľvek pevný alebo flexibilný povrch. Vlastnosti grafénových vrstiev sľubujú celú plejádu aplikácii ako: Teplotný senzor pre dobíjacie batérie, detekcia tepelných stôp, mapovanie rozloženia teploty, nízka tepelná kapacita, a preto rýchly ohrev, teplotná kompenzácia pri používaní elektrických obvodov, zdravotná starostlivosť, doprava a logistika, energetický manažment, monitorovanie procesov a iné.
    Projekt bude zahŕňať:
    -Prípravu grafénových vrstiev (rôzne hrúbky, veľkosti grafénových vločiek a rôzne substráty)
    -Meranie teplotných závislostí elektrického odporu v teplotnom intervale od 4 K do 400 K
    -Kalibrovanie R(T) pomocou štandardu merania teploty
    -Testovanie merania teploty na reálnych zariadeniach
    Výstupom práce bude vyhotovený ultratenký odporový teplotný detektor na báze grafénu.
  • Téma: Porovnanie elektrónových rezistov z hľadiska prípravy periodických nanoštruktúr
    Vedúci: Ing. Ján Šoltýs, PhD. (Odd. Fyziky a technológie nanoštruktúr ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: Ing. Milan Pavúk, PhD. (FEI STU)
    Študijný program: Jadrové a fyzikálne inžinierstvo
    Popis:
    Vhodným prostriedkom na definovanie nanoštruktúr je elektrónová litografia (EBL – Electron Beam Lithography). EBL je litografický proces, ktorý využíva fokusovaný zväzok elektrónov na kreslenie veľmi malých útvarov do rezistovej vrstvy. V ďalšom kroku slúži tento modifikovaný rezist ako maskovacia vrstva, cez ktorú sa nano-útvary prenesú do polovodičového alebo kovového materiálu. V dnešnej dobe je na trhu široké spektrum rezistov od rôznych výrobcov, ktoré sa odlišujú ako svojím zložením tak aj účelom použitia. Výber optimálneho rezistu pre tú ktorú aplikáciu býva častokrát problém, nakoľko treba vziať do úvahy mnoho faktorov ako napr. tón rezistu, citlivosť, kontrast, rozlíšenie, odolnosť pri leptaní atď. V procese nanofabrikácie sa vyžaduje vysoká presnosť, homogenita exponovaných štruktúr a tiež dobrá výťažnosť.
    Hoci výrobcovia udávajú v špecifikácií každého rezistu parametre jeho použitia, aj tak je nevyhnutné optimalizovať pracovný postup pre konkrétnu aplikáciu, nakoľko na nanoúrovni hrajú dôležitú úlohy aj drobné detaily. Úlohou študenta/ky bude experimentálne porovnať viacero typov pozitívnych a negatívnych rezistov, ktoré sú k dispozícií v laboratóriu Elektrotechnického ústavu SAV. Pre jednotlivé rezisty zrealizuje dávkové testy, na základe ktorých stanoví tzv. „dávkové okno“ a zhodnotí kvalitu vyvolaných štruktúr. Pri vytváraní štruktúr sa zameria na periodické čiary so submikrometrovou periódou a vyhodnotí vplyv proximitného efektu. Pripraví meandrové štruktúry, ktoré obvykle tvoria jadro rôznych typov senzorov (teplotných, plynových, fotonických, atď.).
  • Téma: Ultratenký odporový teplotný detektor na báze grafénu
    Vedúci: doc. Ing. Viera Skákalová, DrSc. (Odd. Fyziky a technológie nanoštruktúr ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: doc. RNDr. Martin Moško, DrSc. (FMFI UK)
    Študijný program: Fyzika
    Popis:
    Pre snímanie veľkých plôch s rýchlou odozvou a nízkou spotrebou energie je senzor na báze grafénu ideálnym teplomerom. Takýto odporový teplotný detektor (RTD), kde kompozitná štruktúra grafénových vrstiev tvorí ultratenký snímací materiál, bude umožňovať veľmi rýchlu odozvu na teplotnú zmenu. Navyše grafénová vrstva sa dá naniesť striekaním na akýkoľvek pevný alebo flexibilný povrch. Vlastnosti grafénových vrstiev sľubujú celú plejádu aplikácii ako: Teplotný senzor pre dobíjacie batérie, detekcia tepelných stôp, mapovanie rozloženia teploty, nízka tepelná kapacita, a preto rýchly ohrev, teplotná kompenzácia pri používaní elektrických obvodov, zdravotná starostlivosť, doprava a logistika, energetický manažment, monitorovanie procesov a iné.
    Projekt bude zahŕňať:
    -Prípravu grafénových vrstiev (rôzne hrúbky, veľkosti grafénových vločiek a rôzne
    substráty)
    -Meranie teplotných závislostí elektrického odporu v teplotnom intervale od 4 K do 400 K
    -Kalibrovanie R(T) pomocou štandardu merania teploty
    -Testovanie merania teploty na reálnych zariadeniach
    Výstupom práce bude vyhotovený ultratenký odporový teplotný detektor na báze grafénu.
  • Téma: Príprava a štúdium vlastností ultratenkých vrstiev a štruktúr 2D materiálov
    Vedúci: Mgr. Michaela Sojková, PhD. (Odd. mikroelektroniky a senzoriky ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: doc. Ing. Miroslav Mikolášek, PhD. (FEI STU)
    Štud. program: Jadrové a fyzikálne inžinierstvo
    Popis:
    Cieľom práce je príprava ultratenkých vrstiev 2D materiálov pomocou sulfurizácie a selenizácie tenkých vrstiev kovov pripravených magnetrónovým naprašovaním a následné štúdium vlastností pripravených vrstiev. Úlohou bude nájsť optimálne podmienky prípravy vrstiev s hrúbkou do 10 nm, ich tvarovanie do rôznych typov štruktúr a charakterizácia. Pripravené vrstvy budú skúmané pomocou RTG difrakčnej analýzy, skenovacej elektrónovej mikroskopie, Ramanovej spektroskopie, merania elektrických vlastností a ďalšími analýzami.
  • Názov: Tranzistorové štruktúry na báze ultratenkých vrstiev PtSe2
    Vedúci: Mgr. M. Sojková, PhD. (Odd. mikroelektroniky a senzoriky ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: doc. Ing. Miroslav Mikolášek, PhD. (FEI STU)
    Štud. program: Elektronika fotonika
    Popis:
    Vďaka neobvyklým fyzikálnym vlastnostiam sú dvojrozmerné materiály intenzívne študované už niekoľko rokov. Zaujímavou skupinou z tejto triedy materiálov sú dichalkogenidy prechodných kovov (TMD). Majú hexagonálnu štruktúru, v ktorej sú jednotlivé vrstvy navzájom viazané len slabými Van der Waalsovými väzbami. To spôsobuje výrazne anizotrópne vlastnosti týchto materiálov a má podstatný vplyv na ich elektronickú štruktúru. Diselenid platiny PtSe2 je polokov, zatiaľ čo monovrstva je polovodič so zakázaným pásom ~ 1.2 eV. Predpokladá sa, že pohyblivosť nosičov náboja v PtSe2 bude jedna z najvyšších spomedzi všetkých TMD materiálov. Z tohto dôvodu a aj vďaka vysokej chemickej stabilite sa preto PtSe2 stáva sľubným kandidátom pre vysokorýchlostnú elektroniku. Cieľom práce je príprava ultratenkých vrstiev 2D materiálu PtSe2 pomocou selenizácie tenkých vrstiev platiny pripravených magnetrónovým naprašovaním. Úlohou bude nájsť optimálne podmienky prípravy vrstiev s hrúbkou do 4 nm, ich tvarovanie do tranzistorových štruktúr a charakterizácia. Pripravené vrstvy a tranzistorové štruktúry budú skúmané pomocou RTG difrakčnej analýzy, skenovacej elektrónovej mikroskopie, Ramanovej spektroskopie, merania elektrických vlastností a ďalšími analýzami.
  • Téma: Mikroštrukturálna charakterizácia Ga2O3 vrstiev s ohľadom pre ich využitie ako širokopásmového polovodiča pre vývoj nových výkonových elektronických súčiastok
    Vedúci: Ing. Rosová Alica, CSc. (Odd. supravodičov ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: Prof. Ing. Peter Ballo, PhD. (ÚJFI FEI STU)
    Študijný program: Jadrové a fyzikálne inžinierstvo
    Popis:
    Oxid gália (Ga2O3) je nový širokopásmový polovodičový materiál (Eg ~5 eV), ktorý má technologický potenciál pre vývoj nových, doposiaľ prakticky neexistujúcich, polovodičových súčiastok pracujúcich s napätiami nad 10 kV. Takéto súčiastky by mohli nájsť svoje využitie v elektrických dopravných prostriedkich či pre transformáciu vysokých napätí v jednosmerných distribučných sieťach.
    Cieľom práce bude štúdium mikroštruktúry Ga2O3 vrstiev pripravených na Elektrotechnickom ústave SAV metódou chemickej depozície z pár, pomocou elektrónovej mikroskopie s cieľom optimalizovať ich prípravu a následne ich elektrické a elektro-optické vlastnosti pre potreby prípravy usmerňujúcich diód typu kov-polovodič alebo pn s heteropriechodom a tranzistorov na báze Ga2O3.
  • Téma: Mikrošrtuktúra InAlN polovodičových vrstiev deponovaných pomocou chemickej depozície z kovovo-organických pár
    Vedúci: Ing. Rosová Alica, CSc. (Odd. supravodičov ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: Prof. Ing. Peter Ballo, PhD. (ÚJFI FEI STU)
    Študijný program: Jadrové a fyzikálne inžinierstvo
    Popis:
    Vďaka svojim výnimočným vlastnostiam umožňuje technológia heteroštruktúrnych tranzistorov na báze GaN realizáciu elektronických súčiastok pracujúcich pri podstatne vyšších frekvenciách ako v prípade obvodov na báze Si. Príprava epitaxných vrstiev ternárnych zlúčenín v požadovanej kvalite je však oveľa zložitejšia a vyžaduje priebežnú kontrolu mikroštruktúry. Práve poznanie mikroštruktúry, a sledovanie prítomnosti rôznych porúch pomôže prepojiť vzťah elektrických vlastností heteroštruktúr s technológiou ich prípravy. Cieľom práce bude mikroštukturálna charakterizácia InAlN vstiev pripravených na Elektrotechnickom ústave SAV pomocou chemickej depozície z kovovo-organických pár s využitím rôznych techník elektrónovej mikroskopie vrátane elektrónovej mikroskopie na odraz a na priesvit.
  • Téma: Modifikácia nano-poróznych katód batérii pomocou depozície po atómových vrstvách (ALD)
    Vedúci: Ing. Boris Hudec, PhD. (Odd. Fyziky a technológie nanoštruktúr ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: Doc. Ing. Miroslav Mikolášek, PhD. (FEI STU)
    Študijný program: Elektronika a fotonika
    Popis:
    Výskum moderných experimentálne batérií s energetickou hustotou výkonu umožňujúcou aplikácie ako napr. elektrické lietadlá je veľmi horúcou témou. Takéto experimentálne batériové systémy, ako napr. Li-S a Na-S, trpia rýchlym poklesom výkonu a kapacity, najmä kvôli reagovaniu materiálu katódy s elektrolytom a vzniku neželaných zlúčenín. Metóda depozície po atómových vrstvách (ALD) umožňuje narásť ultra-tenkú homogénnu oxidovú vrstvu aj do veľmi komplikovanej štruktúry ako je nano-porózny materiál katódy, obmedzujúc tak reakciu katódy s elektrolytom na nanoškále, čím sa dá výrazne zlepšiť výdrž týchto experimentálnych batérii. Práca bude zameraná na systematickú štúdiu vplyvu ALD nano-vrstiev a ich parametrov na výsledné elektrické vlastnosti batérii. K dispozicíí bude škála spektroskopických metód na vyhodnocovanie priebehu depozície (napr. analýza reziduálnych reakčných plynov) a výsledného pokrytia nano-poróznych substrátov (napr. pozitrónová anihilačná spektroskopia). Študent/ka bude súčasťou výskumného tímu kde získa ucelenú predstavu o príprave a charakterizácii moderných batériových systémov ako aj detailné vedecké poznanie o ALD a spektroskopických metódach použitých v tejto práci.
  • Téma: Analógové memristory ako hardvérové synapsie
    Vedúci: Ing. Boris Hudec, PhD. (Odd. Fyziky a technológie nanoštruktúr ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: Doc. Ing. Miroslav Mikolášek, PhD. (FEI STU)
    Študijný program: Elektronika a fotonika
    Popis:
    Memristory sú elementárne elektronické súčiastky so štruktúrou kondenzátora, ktorých odpor sa dá meniť aplikovaným napätím, a túto zmenu si pamätajú. Odpor tzv. analógových memristorov je možné modulovať v niekoľko-rádovom rozsahu spojite, nielen DC ale aj AZ a to pulzami oboch polarít. Toto z nich robí horúce želiezko v doméne hardvérových neurónových sietí (HNN), kde sa dá zmena odporu ako funkcia počtu impulzov priamo interpretovať ako zmena synaptickej váhy. Predmetom práce bude participácia na príprave analógových memristorov kde aktívne vrstvy sú ultra-tenké (~nm) oxidy narastené depozíciou po atómových vrstvách (ALD), a ich následná elektrická charakterizácia. Merať sa budú samotné súčiastky ako aj ich polia v maticovej štruktúre (memristor crossbar). Práca je súčasťou väčšieho projektu s komerčným presahom zameraného na vývoj memristorovej HNN. Študent/ka bude súčasťou výskumného tímu kde sa okrem detailného uchopenia využívaných charakterizačných a analytických techník priučí celému procesu vývoja mikroelektronických súčiastok.
  • Téma: Technológia ultra-tenkých oxidových filmov pre memristory neurónových sietí
    Vedúci: Ing. Boris Hudec, PhD. (Odd. Fyziky a technológie nanoštruktúr ElÚ SAV)
    Pedagogický vedúci: Ing. Tomáš Váry, PhD. (FEI STU)
    Študijný program: Jadrové a fyzikálne inžinierstvo
    Popis:
    Memristory sú elementárne elektronické súčiastky so štruktúrou kondenzátora, ktorých odpor sa dá meniť aplikovaným napätím, a túto zmenu si pamätajú. Odpor tzv. analógových memristorov je možné modulovať v niekoľko-rádovom rozsahu spojite, nielen DC ale aj AZ a to pulzami oboch polarít. Toto z nich robí horúce želiezko v doméne hardvérových neurónových sietí (HNN), kde sa dá zmena odporu ako funkcia počtu impulzov priamo interpretovať ako zmena synaptickej váhy.
    Predmetom práce bude predovšetkým porozumenie technológii depozície po atómových vrstvách (atomic layer deposition, ALD) a následné využitie ňou narastených ultra-tenkých oxidových vrstiev (ako TiO2, HfO2) pri príprave memristorov. Súčasťou práce bude aj ich materiálová a elektrická charakterizácia. Cieľom bude presne opísať vzťah technologických parametrov a výsledných charakteristík memristora. Práca je súčasťou väčšieho projektu s komerčným presahom zameraného na vývoj memristorovej HNN. Študent/ka bude súčasťou výskumného tímu, kde sa okrem detailného uchopenia využívaných depozičných a analytických techník priučí celému procesu vývoja mikroelektronických súčiastok.