Ngành Vật lý học – Định hướng Vật lý kỹ thuật

Với lịch sử hơn 80 năm hình thành và phát triển, Khoa Vật lý – Vật lý kỹ thuật là một trong những Khoa lâu đời nhất của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM. Với đội ngũ giảng viên mạnh bao gồm 2 giáo sư, 13 phó giáo sư và 44 tiến sĩ, 15 thạc sĩ, Khoa Vật lý – Vật lý kỹ thuật là nơi cung cấp nguồn nhân lực chất lượng cao đáp ứng nhu cầu phát triển đất nước.

Các Thầy Cô trong khoa với trình độ chuyên môn cao và tinh thần nhiệt huyết, luôn sẵn sàng hỗ trợ và giúp đỡ sinh viên trong học tập và nghiên cứu khoa học. Sinh viên được học tập trong môi trường năng động, sáng tạo, luôn nắm bắt công nghệ mới, các sinh viên trong khoa luôn cố gắng học hỏi và đam mê nghiên cứu. Nhờ vậy, các sinh viên tốt nghiệp luôn tìm cho mình công việc phù hơp. Theo thống kê mới nhất, có hơn 95% sinh viên tìm được công việc ngay khi tốt nghiệp với mức lương trung bình 15tr/tháng. Ngoài ra, Khoa Vật lý – Vật lý kỹ thuật được đánh giá rất cao về mặt học thuật, hằng năm các Thầy Cô trong Khoa luôn công bố đều đặn trên các tạp chí quốc tế uy tín.

Ngành Vật lý học là một trong các ngành đào tạo trọng điểm của Khoa. Hiện nay, sau hai năm đại cương và cơ sở ngành, các bạn sinh viên ngành Vật lý học sẽ được chọn hai hướng chính để theo học tại giai đoạn chuyên ngành:

- Hướng 1: Vật lý

- Hướng 2: Vật lý kỹ thuật

Bài viết này sẽ trình bày cụ thể về các hướng nghiên cứu trong hướng 2 – Vật lý kỹ thuật.

Hướng Vật lý tin học: các bạn sinh viên sẽ được trau dồi kiến thức đa lĩnh vực từ vật lý, điện tử đến khoa học máy tính. Tại đây, các bạn được đào tạo các kiến thức về khoa học cơ bản, Vật lý, điện tử, các phần mềm, các thuật toán máy tính, … để ứng dụng vào việc thiết kế hệ thống điện tử ứng dụng, phát triển các phần mềm ứng dụng và khoa học tính toán trên máy tính thông qua các cơ chế kết nối, vận hành và truyền thông dữ liệu. Các hướng đào tạo chính gồm có:

Hình 1 Hình ảnh sinh viên tham quan bộ môn Vật lý tin học

• Điện tử ứng dụng: các mạch đo lường, kiểm tra các vật liệu bán dẫn; phát triển các ứng dụng về hệ thống nhúng, hệ thống internet kết nối vạn vạn (IoT); các ứng dụng đo lường và điều khiển liên ngành như: kỹ thuật robot, tự động hóa; kỹ thuật y sinh; các thiết bị ứng dụng phục vụ cho các ngành Hóa, Sinh, nông nghiệp công nghệ cao, …

Hình 2 Sinh viên bộ môn vật lý tin học đang làm thực nghiệm

• Máy tính và khoa học tính toán: mô hình hóa và mô phỏng; các phần mềm ứng dụng, phát triển app, web cho các hệ thống đo lường và điều khiển; tính toán các thông số của các đối tượng vật lý, vật liệu; các thuật toán máy tính về mạng nơron, máy học cho các đối tượng liên ngành.

Hình 3 Xây dựng ứng dụng web điều khiển mô hình IoT

Hướng Vật lý chất rắn: các bạn sinh viên sẽ được học về nhiều hướng nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Trong số đó, chú trọng đến ba hướng nghiên cứu chính:

• Chế tạo vật liệu vật liệu mới: vật liệu nano, bán dẫn 0D, 1D, 2D, 3D bằng phương pháp PVD, CVD và phương pháp hóa học.
• Chế tạo các linh kiện bán dẫn như LEDs, OLEDs, MOSFET, pin mặt trời và cảm biến nhạy khí.
• Tự động hóa trong chế tạo và đo đạc mẫu. Đặc biệt, bộ môn đã đóng góp lớn trong việc xây dựng và nâng cấp các hệ thống máy móc phục vụ cho quá trình chế tạo mẫu, thiết bị đo đạc và phân tích kết quả, nhằm nâng cao chất lượng trong nghiên cứu và đào tạo. Một ví dụ cụ thể là bộ môn đã dẫn đầu trong việc chế tạo vật liệu 2D như graphene và phosphorene, cũng như xây dựng các phương pháp đo khí nhạy, VOCs tại Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG -HCM.

Hình 4 Một số thiết bị tại bộ môn VLCR: (hàng trên từ trái qua phải) hệ tạo màng VO2, hệ tạo tinh thể phospho đen, hệ glove box; (hàng nhì từ trái qua phải) hệ PECVD, hệ bốc bay, hệ đo nhạy khí.

Hình 5 Một số hình ảnh của một số vật liệu được chế tạo tại BM VLCR

 

Hướng Vật lý ứng dụng: khi theo học theo hướng này các bạn sinh viên sẽ được trau dồi kiến thức thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau như quang phổ, màng mỏng, vật liệu nano và vật liệu mới. Các hướng nghiên cứu chính gồm có:

Công nghệ chế tạo vật liệu quang tử điện cực trong suốt dẫn điện, các loại màng bán dẫn loại n, loại p, các loại màng hấp thụ cao ứng dụng cho pin Mặt Trời hiệu suất cao: CZTS, Cu2O,…

Hình 6 Pin năng lượng mặt trời được làm từ các màng bán dẫn

Công nghệ chế tạo các chấm lượng tử bán dẫn phát quang mạnh (CdS, CdSe) có cấu trúc khác nhau (lõi trần, lõi/vỏ, lõi/vỏ/vật liệu chức năng…), các vật liệu tinh thể quang tử 1D; 2D; 3D có thể thay đổi vùng cấm quang học, các vật liệu cấu trúc nano có các tính chất đặc biệt bằng phương pháp hoá.

Chế tạo các loại vật liệu dùng làm môi trường hoạt tính trong các thiết bị Laser nhằm tiến tới việc chế tạo loại laser trên cơ sở các vật liệu này.

- Nghiên cứu chế tạo các loại vật liệu có cấu trúc grapheme: MoS2, MoSe2,… nhằm ứng dụng trong các loại pin mặt trời, quang xúc tác,…

- Nghiên cứu và phát triển (R&D) công nghệ chế tạo các linh kiện và thiết bị quang tử nhằm ứng dụng trong thông tin quang học và cảm biến quang.

- Nghiên cứu ứng dụng các vật liệu quang tử kích thước nano-mét trong đánh dấu huỳnh quang, đánh dấu sinh học, tự làm sạch và sát khuẩn, linh kiện phát quang và chuyển đổi quang-điện, pin mặt trời hiệu suất cao.

- Nghiên cứu chế tạo các loại cảm biến SERS (Tăng cường tín hiệu Raman hiệu ứng cộng hưởng plasmon bề mặt) để phát hiện các vết hóa học thuốc trừ sâu trong trái cây, rau củ.

- Nghiên cứu chế tạo vật liệu quang phi tuyến (NLO) như tinh thể KDP (KH2PO4), màng polymer chất màu hữu cơ,… nhằm ứng dụng trong các hệ quang học laser như là: bộ nhân tần laser, bộ biến điệu điện-quang, màng giới hạn quang, v.v… Nghiên cứu xác định hệ số quang phi tuyến bậc hai, các tham số quang số quang phi tuyến bậc ba, sự hấp thụ hai photon trong các hiệu ứng quang động học của các vật liệu tinh thể và chất màu hữu cơ.

Hình 7 Nhóm nghiên cứu đang trao đổi về vật liệu mới

Hướng Vật lý điện tử: ngành khoa học liên ngành, đào tạo các kiến thức nền tảng về vật lý và cùng với những kiến thức tiên tiến trong kỹ thuật điện tử. Chương trình đào tạo mang tính liên ngành và có tính ứng dụng cao, phù hợp với nhu cầu nhân lực của xã hội hiện nay về lĩnh vực công nghệ kỹ thuật điện tử và tin học. Sinh viên được tiếp cận các kiến thức về lĩnh vực điện tử số và tương tự, thiết bị đo, cảm biến, vi điều khiển, xử lý tín hiệu, thiết kế vi mạch và thiết kế hệ thống nhúng.

Hình 8 Một số hướng nghiên cứu của bộ môn

Bên cạnh đó phát triển các ứng dụng dựa trên công nghệ Internet vạn vật (IoT) và trí tuệ nhận tạo (AI) nhằm ứng dụng vào các lĩnh vực như: nông nghiệp công nghệ cao, hỗ trợ giám sát sức khoẻ, quản lý và giám sát năng lượng, … Chương trình đào tạo chú trọng cả hai mặt lý thuyết và thực hành. Sinh viên cũng được đi thực tập thực tế tại các Phòng thí nghiệm, các công ty về điện tử, thiết kế vi mạch, điều khiển tự động, hệ thống nhúng và IoT.

Hình 9 Một số mô hình tại bộ môn

Với những kiến thức được học thuộc đa lĩnh vực, do đó cơ hội việc làm của các bạn sinh viên rất rộng mở.

- Làm việc ở các công ty nước ngoài như Intel, Bosch, Samsung, FPT, Viettel, VNPT, Mitsuba, Ryomo, Renesas, Sony, Olympus, On Semiconductor, Ascenx Technologies, Bureau Veritas, ...

- Giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng trên toàn quốc.

- Làm việc và nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm của các trường Đại Học, các viện nghiên cứu trên toàn quốc, ví dụ Viện Vật Lý TPHCM, Viện Nghiên Cứu Hạt Nhân Đà Lạt, PTN AlLab, ...

-Làm trong các công ty thuộc các lãnh vực công nghệ nano, màng mỏng, quang – quang phổ, trung tâm khoa học vật liệu, các trung tâm phân tích, Phòng Thí Nghiệm Công Nghệ Nano ĐHQG TP.HCM, Khu Công Nghệ Cao, ...

- Làm việc ở Sở khoa học& công nghệ, bệnh viện và các cơ sở y khoa, công ty, khu chế xuất; nhà máy điện hạt nhân hoặc các cơ quan, công ty liên quan lĩnh vực vật lý hạt nhân;

Thông tin về các công ty: https://www.facebook.com/VLH2015/posts/726927990803788

- Bên cạnh đó, các bạn còn có thể tiếp tục học sau đại học tại các nước phát triển cũng như trong nước theo chương trình học bổng của Đại Học Quốc Gia và các chương trình học bổng quốc tế.