Ph.D. Microsystems Engineeringis Rochester Institute of Technology (RIT)

Uurige nanotehnoloogia tulevikku, kui töötate analüüsi, uurimistöö ja integratsiooni kaudu mikro- ja nanosüsteemide tehniliste väljakutsete lahendamise nimel.

Multidistsiplinaarne doktorikraad mikrosüsteemide inseneri alal tugineb traditsioonilise inseneriteaduse ja teaduse põhialustele koos õppekavade ja uurimistegevusega, mis käsitleb mikro- ja nanosüsteemide arvukaid tehnilisi väljakutseid. Need hõlmavad elektriliste, fotooniliste, optiliste, mehaaniliste, keemiliste ja bioloogiliste funktsionaalsustega manipuleerimist, et töödelda, tajuda ja liidestuda maailma nanomeetri skaalal. See nanotehnoloogia Ph.D. programm loob aluse tulevikutehnoloogia uurimiseks nanotehnoloogia, disainimeetodite ja tehnoloogiate uurimise ning nende integreerimise kaudu mikro- ja nanomõõtmelistesse süsteemidesse.

Mikrosüsteemide inseneri doktorikraad hõlmab järgmisi uurimisvaldkondi:

• Järgmise põlvkonna nanoelektroonika hõlmab:
  • uute tehnikate, protsesside ja arhitektuuride väljatöötamine nanoelektrooniliste ja nanooptoelektrooniliste seadmete jaoks
  • uute materjalide, sealhulgas germaaniumi, III-V materjalide, süsinik-nanotorude ja spintroonika uurimine
• Fotogalvaanilised uuringud räni, liitpooljuhtide ja orgaaniliste päikesepatareide alal
• Fotoonika ja nanofotoonika pildistamine, side ja andurid, sealhulgas sidurid, mikrolaserid, mikrodetektorid, integreeritud ränilainejuhid, räni spektromeetrid ja biosensorid
• MEMS-i (mikro-elektro-mehaanilised süsteemid), MEOMS-i (mikro-elektro-optilised-mehaanilised süsteemid) ja NEMS-i (nano-elektro-mehaanilised süsteemid) seadmed, töötlemine ja materjalide uurimine nutikate andurite, täiturmehhanismide, biokiipide ja mikro- siirdatavad seadmed
• Skaleeritud mikro- ja nanoelektroonika integreerimiseks biomeditsiinisüsteemidesse
• Uued ja täiustatud tehnoloogiad orgaanilistes elektroonikakomponentides ja seadmetes
• Nanomaterjalide uurimine, sealhulgas süsiniknanotorud, nanoosakesed, kvantpunktid, isekoostuvad materjalid ja nende rakendused elektroonikas, optikas ja materjaliteaduses
• Mikrofluidika uuringud vedelike käitumise, kontrolli ja manipuleerimise kohta mikroskaalal

Missioon

Programm vastab kriitilisele vajadusele laiendatud teadmistebaasi ja teadmiste järele mikro- ja nanomõõtmeliste materjalide, protsesside, seadmete, komponentide ja süsteemide innovatsiooni, disaini, valmistamise ja rakendamise alal. RIT on rahvusvaheliselt tunnustatud hariduse ja teadustöö liider mikrosüsteemide ja nanomõõtmelise inseneri valdkonnas.

Õppekava on üles ehitatud nii, et see annab hea tausta ja põhjaliku aluse inseneriteaduses ja teaduses maailmatasemel hariduse kaudu haridustehnoloogiate ja uurimiskogemuste uuenduslikul rakendamisel.

Programmi esiletõstmised

Programm on mõeldud õpilastele, kellel on tugev inseneri- ja füüsikateaduste taust ning kes on huvitatud mikro- ja nanosüsteemide uute valdkondade praktilisest uurimisest.

• Programmil on tunnustatud multidistsiplinaarne õppejõud, kes jagab ressursse ja teadmisi mitmesuguste mikro- ja nanomõõtmeliste tehnoloogiate osas. Programmi haldavad RIT inseneri- ja teaduskolledžite põhilised õppejõud.
• Ainulaadsed tipptasemel uurimislaborid on välja töötatud selleks, et keskenduda mikrosüsteemide ja nanomõõtmeliste inseneriuuringutele üle traditsiooniliste distsipliinide piiride. Pooljuhtide ja mikrosüsteemide valmistamise puhasruum on osa uurimisasutustest, pakkudes õpilastele juurdepääsu kõige arenenumatele mikro- ja nanoelektroonilisele töötlemise võimalustele.
• Õpilased uurivad mikrosüsteemide ja nanotehnoloogia rakendusi tihedas koostöös tööstuse ja valitsuse laboritega.
• Lõpetajad on avastanud põnevaid võimalusi uute tehnoloogiate piirimail.

Programmi lõpuleviimiseks on vaja kokku 66 krediiditundi kombineeritud kraadiõppe ja teadustööst. Kursuste töö nõuab põhikursuste, suuremate ja väiksemate tehniliste valdkondade kursuste ja valikainete kombinatsiooni. Kraadinõuete täitmiseks peab üliõpilane sooritama kvalifikatsioonieksami, kandideerimise eksami ja lõputöö kaitsmise eksami.

1. etapp: esimene etapp valmistab õpilasi ette, kellel on programmi jaoks vajalikud teadus- ja tehnikaalased alused, ning määrab õpilase võime teha iseseisvat uurimistööd. See hõlmab esimesel aastal läbitud alus- ja erialakursusi ning kvalifikatsioonieksami edukat sooritamist. Kvalifikatsioonieksam paneb proovile õpilase võime iseseisvalt mõelda ja õppida, hinnata kriitiliselt praegust uurimistööd mikrosüsteemide inseneri alal ning kasutada head otsustusvõimet ja loovust, et määrata kindlaks tulevaseks uurimistööks sobivad suunad.

2. etapp: Teises etapis jätkatakse üliõpilaste kursusetööd ja esialgset väitekirja uurimist. Suur osa sellest kursusetööst toetab kolmandas etapis läbiviidavat väitekirja uurimistööd. See etapp lõpetatakse, kui üliõpilane on lõpetanud suurema osa õppekavas ette nähtud formaalsest kursusetööst, koostanud lõputöö ettepaneku ja sooritanud kandideerimiseksami.

3. etapp: kolmas etapp hõlmab üliõpilase lõputöö lõpetamiseks vajalike eksperimentaalsete ja/või teoreetilise töö lõpetamist koos tulemuste nõutava avaldamisega. Uurimistöö ülevaate verstapost toimub selles etapis koosolekuna, nagu ka lõputöö kaitsmine, mis koosneb avalikust suulisest ettekandest ja eksamist.

Kursusetöö nõuded on jagatud neljaks osaks tagamaks, et õpilased täidavad mitmekülgse õppeprogrammi, kus on vajalik kontsentratsioon oma erialal.

Sihtasutuse kursused

Õpilased läbivad järgmised põhikursused: Mikroelektroonika I (MCEE-601), Sissejuhatus nanotehnoloogiasse ja mikrosüsteemidesse (MCSE-702), Materjaliteadus mikrosüsteemide ehituseks (MCSE-703) ja materjaliteaduse ja -tehnika teoreetilised meetodid (MTSE-704) .

Peamine tehniline huvivaldkond

Õpilased lõpetavad kolme kursuse jada suures tehnilises uurimisvaldkonnas ja kahe kursuse jada tugivaldkonnas.

Väiksemad tehnilised huvivaldkonnad

Õpilased lõpetavad kahe kursuse jada väiksemas tehnilises valdkonnas, mis peaks olema väljaspool üliõpilase bakalaureuse kraadi.

Valikkursused

Üliõpilased läbivad lisaks põhi- ja tehnikahuvikursustele vähemalt kaks valikainekursust.

Kursuse üldnõuded

Kraadi saamiseks vajalike krediiditundide koguarv sõltub kõrgeimast kraadist, mille üliõpilane on lõpetanud enne programmi sisenemist. Üliõpilased, kes sisenevad ilma eelneva magistritööta, peavad läbima vähemalt 39 ainepunktitundi kursuse töö, nagu ülalpool kirjeldatud. Nõutav on vähemalt 18 teadusainepunkti ja kokku 66 ainepunkti. Ainepunkte, mis on suuremad kui minimaalselt 39 kursust ja 18 uurimistöö nõuet, saab mõlemast kategooriast võtta, et jõuda 66 ainepunktini.

Magistrikraadiga programmi sisenevatel üliõpilastel võib programmi direktori nõusolekul lubada kuni 24 ainepunkti õppetundi kraadi saamiseks.

Kõik õpilased peavad säilitama kumulatiivse hindepunktide keskmise 3,0 (skaalal 4,0), et säilitada programmis hea maine.

Õppekava koostamine

Üliõpilased peaksid valmistuma õppekavaks pärast kvalifikatsioonieksami sooritamist ja hiljemalt teise kursuse kevadsemestril. Üliõpilane ja nõustaja peaksid õppekava perioodiliselt üle vaatama ning vajadusel tegema muudatusi. Enne kandideerimise eksamit või pärast selle lõpetamist võivad üliõpilase nõustaja ja nõuandekomisjon lisada kursusetööle täiendavaid nõudeid, tagamaks, et üliõpilane on piisavalt valmis oma lõputöö tegemiseks ja lõpuleviimiseks.

Kvalifikatsioonieksam

Iga üliõpilane peab sooritama kvalifikatsioonieksami, mis paneb proovile õpilase võime iseseisvalt mõelda ja õppida, kriitiliselt hinnata käimasolevat uurimistööd mikrosüsteemide inseneri valdkonnas ning kasutada head otsustusvõimet ja loovust, et määrata kindlaks edaspidiseks uurimistööks sobivad suunad. Eksam peab olema edukalt sooritatud, enne kui üliõpilane saab esitada lõputöö ettepaneku ja katsetada kandideerimise eksamit.

Uuringu ettepanek

Lõputöö aluseks saab uurimisteema, mille valib üliõpilane ja tema teadusnõustaja. Uuringuettepanekus on välja toodud nii uuritava asja täpne olemus kui ka üksikasjalik ülevaade kasutatavatest meetoditest. Lisaks sisaldab ettepanek tavaliselt materjali, mis kinnitab valitud teema olulisust ja kasutatavate uurimismeetodite asjakohasust.

Kandidaadieksam

Kandideerimiseksam on suuline eksam, mis põhineb väitekirja uurimistöö ettepanekul ja võimaldab nõustamiskomisjonil hinnata üliõpilase suutlikkust uurimisülesannet täita ja tulemusi edastada. Eksami eesmärk on hinnata ka pakutud teemat, et veenduda, et kui see on püstitatud, kujutab see endast originaalset panust teadmistesse.

Uuringute ülevaate verstapost

Uurimistöö retsenseerimise verstaposti administreerivad üliõpilase nõunik ja nõustamiskomisjon ajavahemikul, mil üliõpilane sooritab kandideerimise eksami ja registreerub lõputöö kaitsmisele. Tavaliselt toimub see umbes kuus kuud enne väitekirja kaitsmist.

Väitekirja kaitsmine ja eksam

Üliõpilase doktorikraadi poole tehtud töö kulminatsioon on tema uurimistöö avaldamine. Lisaks eksperimentaalsete ja tehniliste oskuste arendamisele uurimistöö loomisel peab üliõpilane omandama vajalikud kirjanduslikud oskused, et tulemusi teistele edastada. Ettepaneku koostamine ja väitekirja käsikirjad näitavad neid oskusi. Samuti eeldatakse, et neid oskusi arendatakse tehniliste paberite avaldamise ja teabevahetuse kaudu. Lõputöö kaitsmine ja eksam on kavandatud pärast seda, kui kõik kraadiõppe kursuse nõuded on edukalt läbitud.

Tüüpilised töö nimetused