نام درس: روش هاي ساخت سيستم هاي نانومتري

سطح:  دكتري

تعداد واحد: 4 واحد

 

 

اهداف كلي:

نانو تكنولوژي  عرصة جديدي است كه در آينده تأثيرات زيادي بر ديگر تكنولوژي ها و نيز بر كيفيت زندگي بشر خواهد گذاشت. در ايران نيز حركت به سوي اين تكنولوژي شروع شده است و به زعم تمامي برنامه ريزي ها و گزارش هاي تهيه شده در عرصة سياست نانوتكنولوژي، نياز جدي در زمينة اشاعة دانش نانو و تربيت نيروي انساني لازم وجود دارد. اين درس در راستاي آموزش دانشجويان تحصيلات تكميلي و آماده كردن آنها براي انجام پروژه هاي تحقيقاتي در زمينة نانوتكنولوژي تعريف شده است. هدف اين درس منتقل كردن دانش ساخت سيستم هاي نانومتري، روش هاي مشاهده و شناسايي آنها و خواص فيزيكي مهمي است كه سيستم هاي ساخته شده دارا هستند. دانشجوياني كه اين درس را مي گذرانند بايد در انتها قادر باشند در مورد روشي كه براي ساخت يك ساختار يا سيستم نانومتري خاص داراي حداكثر مزيت است تصميم بگيرند و بتوانند در آزمايشگاه آن را به عمل برسانند.

 

پيش نياز:

دانستن فيزيك حالت جامد يا درسي معادل آن در حد كارشناسي ضروري است. دروسي مانند لايه هاي نازك، روش هاي تجربي، اپتيك كاربردي، فيزيك نيمه هادي ها و نيز دروس شيمي و مواد به فهم درس كمك مي كنند.

 

كتاب درسي:

كتاب درسي ثابتي براي درس وجود ندارد. درس از مقالات و فصول كتاب هاي مختلف گفته خواهد شد. بعضي از كتاب هايي كه در اين رابطه بيشتر مطرح هستند عبارتند از:

“Self-Assembled Nanostructures”, J. Z. Zhang, et al, Kluwer Academic, New-York, 2003

“Nanoelectronics and Information Technology”, R. Waser, Wiley VCH, 2003

“Nanocrystalline Ceramics”, W. Winterer, Springer, Berlin, 2002

“Handbook of Nanophase Materials” A. N. Goldstein, Marcel Decker Inc., New York, 1997

 

سيلابس:

حدود 70 درصد از مطالب زير پوشانده خواهند شد:

1- مقدمه

نانوتكنولوژي چيست؟

مروري بر روش هاي ساخت: روش هاي بالا به پايين و روش هاي پايين به بالا

2- رشد نانو ساختار ها بر روي سطح

رشد لايه هاي چاه كوانتومي بوسيلة MBE   و MOCVD

نقطه هاي كوانتومي خود سامان با استفاده از روش هاي اپيتاكسي

روش هاي رشد فيزيكي لايه هاي نازك

3- رشد نانو ساختار ها در فاز گازي

سيستم هاي فيزيكي و شيميايي رشد در فاز گازي

فيزيك رشد و مدل سازي

4- رشد مواد نانو متري در فاز مايع

         اصول نانوساختار هاي خود سامان

         مثال هايي از طبيعت

         رشد خود سامان نانو ساختار ها در فاز مايع

5- رشد نانو ساختار ها در فاز جامد

         رشد نانو كريستال در شيشه

         روش هاي اسپاترينگ و كاشت يوني

6- استفاده از مواد متخلخل در ساخت ساختار هاي نانومتري

         روش سل-ژل براي ساخت ساختار هاي متخلخل

         الكتروشيمي و رشد سيليكون متخلخل

         ايجاد ساختار هاي نانو در حفره هاي مواد متخلخل

7- نانو ليتوگرافي

         ليتوگرافي نوري

         ليتوگرافي الكتروني و يوني

         ليتوگرافي نرم

نسل بعدي سيستم هاي ليتوگرافي

8- شناسايي ساختارهاي نانومتري توسط SPM

         معرفي STM و AFM

         اصول فيزيكي و محدوديت ها

         ساخت يك سيستم SPM

         دستكاري اتمي توسط SPM

         سيستم هاي ذخيرة اطلاعات توسط ساختار هاي SPM

9- شناسايي ساختار هاي نانومتري به روش هاي پراش

         فيزيك پراش و ملاحظات نانو

         پراش اشعه X

         پراش الكتروني، TEM

10- اسپكتروسكپي نانو ساختار هاي فلزي و نيمه رسانا

         خواص نوري و الكتروني نانو ساختار هاي نيمه رسانا

         خواص نوري و الكتروني نانو ساختار هاي فلزي

         تكنيك هاي اندازه گيري

11- نانو سيستم ها و نانو افزاره ها

         MEMS وNEMS

         سيستم هاي حسگري نانوساختاري