Detail předmětu
Metody přípravy nízkodimenzionálních struktur
FSI-TNS Ak. rok: 2024/2025 Letní semestr
Technologie přípravy nanomateriálů a nanostruktur (0D, 1D, 2D). Řízené a samo-uspořádávací principy. Analytické metody a metodika v nanovědách. Fyzikální principy technologií, měření a jevů na úrovni nanometrů. Praktické příklady materiálů, heterostruktur a jejich aplikací v elektronice a optoelektronice.
Jazyk výuky
čeština
Počet kreditů
3
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
Vstupní znalosti
Obecná fyzika, elektronové transportní jevy, energetické pásové diagramy, interakce světla s látkou, stavba látek, molekulární fyzika (základní pojmy), kvantová fyzika (základní pojmy).
Pravidla hodnocení a ukončení předmětu
Hodnocení studenta bude zohledňovat výsledky diskuze nad zadanými tématy při kolokviu (k přípravě povoleny poznámky z přednášek).
Přítomnost na cvičení je povinná a je sledována vyučujícím. Způsob nahrazení zmeškané výuky ve cvičení bude stanovena vyučujícím na základě rozsahu a obsahu zmeškané výuky.
Učební cíle
Důraz je kladen na rámcový přehled typických technologií pro přípravu nano-materiálů a nano-struktur, analytických metod a metodik pro charakterizaci jejich vlastností, včetně ilustrace na konkrétních případech, objasnění souvisejících fyzikálních principů a představení současných i budoucích aplikací.
Student získá přehled o základních technologiích pro přípravu nano-materiálů a nano-struktur, analytickými metodami a metodikami pro zkoumání jejich vlastností, souvisejícími fyzikálními principy a současnými i budoucími aplikacemi v tomto oboru.
Použití předmětu ve studijních plánech
Program B-FIN-P: Fyzikální inženýrství a nanotechnologie, bakalářský, povinně volitelný
Program C-AKR-P: Akreditované předměty v CŽV, celoživotní vzdělávání v akr. stud. programu
specializace CLS: Předměty letního semestru, volitelný
Typ (způsob) výuky
Přednáška
26 hod., povinná
Osnova
Lekce 1 – úvod do nízkodimenzionálních struktur, přístup bottom-up a samouspořádávání. Kvantové tečky, fulerény, nanodráty, 2D materiály. Fyzikální a chemické přístupy k tvorbě nanostruktur.
Lekce 2 – přístup top-down a hybridní varianty. Litografie založená na SPM, optická a elektronová litografie.
Lekce 3 – magnetronové a iontově-asistované naprašování, napařování a spintronika. Příprava tenkých vrstev, epitaxe a heterostruktury. Polovodičové multivrstvy a magnetická záznamová média.
Lekce 4 – molekulární svazková epitaxe. Pevnolátkové lasery.
Lekce 5 – Leptání a depozice z plynné fáze. Mokré a suché leptání. CVD, dopování a příběh modré diody.
Lekce 6 – depozice atomárních vrstev. Polovodičové technologie v tranzistorech.
Lekce 7 – fokusovaný iontový svazek. Interakce iontů s pevnou látkou, technologie FIB, FIBem indukované procesy a aplikace FIB.
Lekce 8 – Analytické techniky – RTG difrakce, spektroskopická elipsometrie, SEM/TEM, a techniky citlivé na povrch s velkým prostorovým rozlišením.
Laboratorní cvičení
3 hod., povinná
Osnova
Praktická výuka v laboratoři: čisté prostory a práce v nich, optická litografie a depozice tenkých vrstev, elektrická měření.
Cvičení
7 hod., povinná
Osnova
Výpočty podpůrných teoretických příkladů, praktické demonstrace a vyzkoušení probíhají po celý semestr.
Cvičení s počítačovou podporou
3 hod., nepovinná
Osnova
Viz cvičení.