Vedoucí: doc. Ing. Vlasta Sedláková, Ph.D.

Laboratoř je orientována na výzkum nových způsobů a metod zjišťování spolehlivosti a odhadu životnosti součástek pro elektroniku. Kromě výzkumu zaměřeného na studium elektronického šumu se zde rozvíjí i další metody pro nedestruktivní testování elektronických součástek a materiálů. Významnou oblastí je i vytváření modelů pro elektronické součástky.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Diagnostika elektronického šumu výstupního signálu tlakových senzorů (pro firmu BD Sensors) a senzorů plynů.
• Stanovení náhradních elektrických obvodů a modelování frekvenčních a napěťových charakteristik MLCC kondenzátorů z portfolia společnosti AVX.
• Měření charakteristik unipolárních a bipolárních transistorů a rezistorů v teplotním intervalu 40 – 300 K v rámci projektu "Cryo data extraction" pro firmu ON Semiconductor.
• Stanovení náhradního elektrického obvodu a modelu životnosti superkondenzátorů pro použití ve vesmírných aplikacích v rámci projektu European Space Agency (ESA) No. 4000105661/12/NL/NR "Evaluation of supercapacitors and impact at system level”.
• Model životnosti Li-S akumulátoru v rámci projektu H2020 ECLIPSE (European Consortium for LIthium-sulfur Power for Space Environments).

Vedoucí: prof. Ing. Lubomír Grmela, CSc.

Laboratoř je vybavena elektronovým mikroskopem Tescan LYRA a rastrovacími mikroskopy AFM a SNOM (NT-MDT). Vědci se zde zabývají mikroskopickou inspekcí povrchů a materiálů včetně analýzy prvků. Pomocí iontového svazku dochází k mikroskopickému obrábění a modifikaci povrchů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• GAJDOŠ, A.; ŠKARVADA, P.; ŠKVARENINA, Ľ. Charakterizace a izolace defektů monokrystalických křemíkových solárních článků na mikroskopické úrovni. Elektrorevue - Internetový časopis (http://www.elektrorevue.cz), 2018, roč. 20, č. 1, s. 14-18. ISSN: 1213-1539.
• TALU, S.; MOROZOV, I.; SOBOLA, D.; ŠKARVADA, P. Multifractal Characterization of Butterfly Wings Scales. BULLETIN OF MATHEMATICAL BIOLOGY, 2018, č. 10, s. 1-15. ISSN: 0092-8240.
• BAI, Y.; TOFEL, P.; HADAŠ, Z.; SMILEK, J.; LOŠÁK, P.; ŠKARVADA, P.; MACKŮ, R. Investigation of a cantilever structured piezoelectric energy harvester used for wearable devices with random vibration input. MECHANICAL SYSTEMS AND SIGNAL PROCESSING, 2018, roč. 106, č. 106, s. 303-318. ISSN: 0888-3270.

Vedoucí: doc. Ing. Lukáš Fujcik, Ph.D.

Část našich vědců vyvíjí čipy používané ke zpracování senzorických signálů, zejména signálů ze senzorů tlaku, bio a chemosenzorů. Další oblastí našeho výzkumu jsou různé typy převodníků AD a DA (případně jen jejich částí), jakými jsou referenční zdroje, vzorkovače a filtry. Řešíme i speciální systémy pro kosmické aplikace, a to od jejich návrhu až po vývoj.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Universální přenosný potenciostat (nanoPOT).
• Funkční vzorek integrovaného obvodu CDTA a CCTA pro proudový mód.
• Integrovaný obvod pro měření biologicky a toxicky významných látek.
• Integrovaný systém pro zpracování EMG signálu.
• Tester pro radiační testy AD převodníků.
• Modul pro regulaci teploty vzorků pro radiační experimenty.

Vedoucí: Ing. Alexandr Otáhal

Náš tým se věnuje výzkumu technologií pro moderní hardware v oblastech miniaturizace spojů (bezolovnaté pájení), kontaktování polovodičových čipů a jejich pouzdření (pouzdra typu BGA, MCM, SoP, BoB apod.), čištění desek plošných spojů včetně podílu na vývoji čistících zařízení z pohledu ekologie. Kromě toho vyvíjíme celou řadu aplikací, jako například termodynamickou senzoriku, vícevrstvé struktury s vnořenými pasivními součástkami, nebo vývoj nových depozičních metod.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Skleněné substráty využívané ke zjišťování aktivity mycího média určeného pro čištění desek plošných spojů – patent, který je již komercializován a využíván v praxi.
• Přímo vyhřívaná šablona pro znovuvytvoření kulových pájkových vývodů u elektronických pouzder BGA – patent, který je již komercializován a využíván v praxi.
• Zařízení pro dispenzní tisk s velmi vysokým rozlišením – patent, který je již komercializován a využíván v praxi.
• Pájecí stanice pro pájení za sníženého tlaku a s ochrannou atmosférou.

Vedoucí: doc. Ing. Jaromír Hubálek, Ph.D.

Webové stránky skupiny: http://www.umel.fekt.vut.cz/labsensnano/

Výzkumná skupina se zaměřuje na využití mikro- a nanotechnologií v senzorice i ve vývoji miniaturních senzorů různých veličin. Vyvíjíme mikrosenzory fyzikálních i chemických veličin založené na nanočásticích nebo nanostrukturách, mikroelektrody se zvýšenou citlivostí pro elektrochemické senzory a biosenzory a také celé analyzátory včetně těch na mikrofluidice založené. Zabýváme se i moderními technikami diagnostiky a následné analýzy látek, které najdou své uplatnění v medicíně.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Fohlerova, Z., et al. Rapid Characterization of Biomolecules’ Thermal Stability in a Segmented Flow-Through Optofluidic Microsystem. Sci Rep (2020),10, 6925. https://doi.org/10.1038/s41598-020-63620-5
• Chmela O, et al. Selectively arranged single-wire based nanosensor array systems for gas monitoring. Nanoscale (2018),10: 9087-96. https://doi.org/10.1039/c8nr01588k096.
• Setka, M., eta al., Cadmium telluride/polypyrrole nanocomposite based Love wave sensors highly sensitive to acetone at room temperature. Sensors and Actuators B (2020) 321: 128573. https://doi.org/10.1016/j.snb.2020.128573
• Vallejos, S., et al., Highly hydrogen sensitive micromachined sensors based on aerosol-assisted chemical vapor deposited ZnO rods. Sensors and Actuators B, (2018) 268, 15-21. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.04.033
• Pekarek, Jan et al., Self-compensating method for bolometer–based IR focal plane arrays. Sensors and Actuators A (2017) 265, 40-46. https://doi.org/10.1016/j.sna.2017.08.025

Vedoucí: Ing. Pavel Škarvada, Ph.D.

Za pomoci AFM a SEM mikroskopie a interferometrie zkoumáme nedestruktivním, bezkontaktním způsobem povrchy materiálů. Hlavními cíli naší skupiny je získávání topografie, lokální spektroskopie a fluorescence polovodičových povrchů.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Analýza lomových ploch, Česká zbrojovka.
• Analýza svárů elektromagnetů, IMI precision.
• TALU, S.; SOBOLA, D.; SOLAYMANI, S.; DALLAEV, R.; BRÜSTLOVÁ, J. Scale-dependent Choice of Scanning Rate for AFM Measurements. In DEStech Transactions on Computer Science and Engineering. DEStech Transactions on Computer Science and Engineering. EStech Transactions on Computer Science and Engineering, 2018. s. 453-459. ISBN: 978-1-60595-065-5. ISSN: 2475-8841.
• ŢĂLU, Ş.; PAPEŽ, N.; SOBOLA, D.; ACHOUR, A.; SOLAYMANI, S. Micromorphology investigation of GaAs solar cells: case study on statistical surface roughness parameters. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE- MATERIALS IN ELECTRONICS, 2017, roč. 28, č. 15, s. 1-12. ISSN: 0957-4522.
• GARCZYK, Ż.; STACH, S.; TALU, S.; SOBOLA, D.; WRÓBEL, Z. Segmentation of Three-Dimensional Images of the Butterfly Wing Surface. In Information Technology in Biomedicine. Advances in Intelligent Systems and Computing. 1. Springer, Cham, 2018. s. 111-121. ISBN: 978-3-319-91211-0. ISSN: 2194-5357.

Vedoucí: prof. Ing. Pavel Koktavý, CSc., Ph.D.

Laboratoř se zabývá nedestruktivní diagnostikou elektronických součástek, senzorů, elektroizolačních a stavebních materiálů. Naši vědci využívají sledování transportních a fluktuačních procesů, dále pak metod akustické a elektromagnetické emise.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Návrh a realizace autonomního zařízení pro terénní sběr dat elektromagnetické emise pro sledování procesů v horninách.
• Detekce volných částic v kovových vzorcích v průběhu výrobního procesu s využitím akustické emise.
• ŠKVARENINA, Ľ.; MACKŮ, R. Noise and optical spectroscopy of single junction silicon solar cell. METROL MEAS SYST, 2018, vol. 25, no. 2, p. 303-316. ISSN: 0860-8229.
• TRČKA, T.; MACKŮ, R.; KOKTAVÝ, P.; ŠKARVADA, P.; BAROŇ, I.; STEMBERK, J. Field Measurement of Natural Electromagnetic Emissions near the Active Tectonic and Mass-Movement Fractures in Caves. Solid State Phenomena, 2017, vol. 258, no. 1, p. 460-464. ISSN: 1662-9779.
• MACKŮ, R.; KOKTAVÝ, P.; SEDLÁK, P.; SMULKO, J.; TRAWKA, M. Analytical fluctuation enhanced sensing by resistive gas sensors. Sensors and Actuators B: Chemical, 2015, vol. 2015, no. 213, p. 390-396. ISSN: 0925-4005.

Vedoucí: doc. Ing. Pavel Šteffan, Ph.D.

Vyvíjíme především měřicí a monitorovací systémy pro řízení experimentů a měření s elektrochemickými senzory. Dále se věnujeme systémům automatizace budov a telemetrie a jednoznačné identifikaci osob. Koncovým zákazníkům dodáváme systémy na klíč, které pro ně navrhujeme a vyvíjíme na míru a to včetně potřebného programového vybavení.

Nejvýznamnější výstupy, kterých skupina dosáhla za poslední 4 roky:

• Návrh a vývoj inteligentních programovatelných zámkových vložek 1. a 2. generace pro společnost TOKOZ – obě verze se komerčně vyrábějí a dodávají zákazníkům.
• Návrh a vývoj chytrých zdrojů osvětlení – osvětlení s proměnnou intenzitou a barvou světla, kterou si může nastavit zákazník pro firmu ESYST.
• Tříosé nanoposuvné měřicí zařízení pro měření optických rezonátorů vyvinuté ve spolupráci se společností BD Sensors, zařízení firma využívá v rámci výrobního procesu tlakových senzorů.
• Monitorovací systém pro měření kompozitních materiálů.
• CANet - Universal CAN-bus Sensor Network.
• Software pro Wi-Fi programovatelný termostat Honeywell Lyric.
• Data-logger pro optický spektrální analyzátor.

Webové stránky skupiny: https://www.utko.fekt.vut.cz/vyvoj-analyza-testovani-hardware

Zabýváme se experimentálním vývojem a návrhem pokročilého hardware a embedded zařízení, zakázkovým vývojem hardware, jeho analýzou. Součástí našich aktivit je také nedestruktivní testování a diagnostika vyvíjeného hardware, hodnocení spolehlivosti elektronických systémů, EMC, klimatické odolnosti (teplota, vlhkost). Dále navrhujeme funkčních bloků celočíselného a fraktálního řádu pro zpracování především analogových a mixed signálů, zařízení pro zpracování audiosignálů a zařízení se signálovými procesory.