Assignatura: Nanofabricació i nanoprocessat

Quadrimestre Tardor

Crèdits ECTS: 5

Professors: Albert Romano, Manuel Varela, Francesc Pérez-Murano, Xavier Borrisé

Departament / Facultat: Dept. Electrònica (Facultat de Física / UB) / Dept. Física Aplicada i Òptica (Facultat de Física / UB) / Institut de Microelectrònica de Barcelona, CNM/CSIC / Institut de Microelectrònica de Barcelona, CNM/CSIC

Objectius: Objectius Generals i competències que l’alumne haurà d’haver assolit al finalitzar l’assignatura

Objectius generals:
L’objectiu global del curs és conèixer els processos de fabricació a escala nanomètrica, els seus camps d’aplicació, així com els avantatges i inconvenients de cadascun d’ells.
A nivell més particulars

·Conèixer els mètodes litogràfics per la nanofabricació, els seus avantatges i inconvenients i els seus camps d’aplicació.
·Conèixer altres mètodes de nanofabricació no litogràfics.
·Conèixer i entendre els mètodes de dipòsit utilitzables en la nanociència i nanotecnologia.
·Conèixer els processos de gravat utilitzables en nanociència i nanotecnologia.

Competències:

·Conèixer els principis bàsics de les tècniques emprades en la nanofabricació i nanoprocessat de ·materials.
·Assolir l’habilitat de triar els mètodes de nanofabricació per a resoldre problemes específics de la nanotecnologia.
·Fomentar el treball en grup i interdisciplinar.

CONTINGUTS: Temari

Tema 1.Introducció i conceptes preliminars
Tema 2.Litografia visible i ultraviolada.
Tema 3.Litografia per feixos d’electrons.
Tema 4.Litografia per feixos d’ions.
Tema 5.Nanofabricació amb polímers.
Tema 6.Tècniques litogràfiques no convencionals: litografia basades en microscòpies de camp proper, litografia per interferència o hologràfica, litografia per nanoimpressió, soft lithography,
Tema 7.Mètodes de fabricació no litogràfics: nanotemplates, autoensamblatge, síntesi de nanotubs, nanofils i nanopartícules.
Tema 8.Tècniques de creixement i dipòsit: procés de creixement, evaporació, epitàxia per feixos moleculars, polvorització catòdica, dipòsits assistits per ions, ablació làser, dipòsit químic en fase vapor, dipòsit per plasma, dipòsit Langmuir-Blodgett
Tema 9.Processat de capes: atacs químics humits i secs, processos de lift-off, atacs per plasma i reactius, atacs iònics
Tema 10.Exemples: dels camps de la nanoelectrònica, nanomecànica, instrumentació biològica i experimentació en ciències físiques.

Pràctiques: Sessions de Laboratori

Es preveu la realització de vàries pràctiques utilitzant els equips i sistemes que es descriuen en el temari

Planificació: Hores presencials aula, Hores de Laboratori

Hores presencials aula: 30
Hores laboratori: 15
Hores de treball no presencial: 40
Hores per aprenentatge autònom: 52

Bibliografia

Bibliografia Bàsica:

M.J. Madou: Fundamentals of microfabrication : the science of miniaturization. 2nd edition, CRC Press, cop. 2002
B. Bushan et al.: “Springer Handbook of Nanotechnology”, Springer, 2006, ISBN: 3-540-29855-X
J.N. Helbert: Handbook of VLSI Microlithography - Principles, Tools, Technology and Applications. 2nd Edition, William Andrew Publishing/Noyes 2001
H.S. Nalwa (editor): “Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology”, American Scientific Publishers, 2004, ISBN: 1-58883-001-2
Z. Cui: “Micro-Nanofabrication: Technology and Applications”, Springer Verlag, 2006, ISBN: 3-540-28922-4
M. Ohring: “Materials Science of Thin Films, Academic Press, 2002, ISBN: 0-12-524975-6
J.A. Venables: Introduction to Surface and Thin Film Processes, Cambridge University Press, 2001, ISBN: 0-521-78500-6

Bibliografia Complementària:

Revistes del camp de la Nanotecnologia, de Física Aplicada i de Síntesi Química, disponibles en les biblioteques de les Universitats Catalanes, a més d’actes de congressos internacionals del camp.