METODOLOGIE CHIMICO-FISICHE PER LE NANOTECNOLOGIE
Anno accademico 2019/2020 - 1° anno - Curriculum Chimica dei Materiali e NanotecnologieCrediti: 6
SSD: CHIM/02 - CHIMICA FISICA
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 103 di studio individuale, 35 di lezione frontale, 12 di esercitazione
Semestre: 2°
Obiettivi formativi
Il corso si propone di fornire conoscenze avanzate sulle metodologie per la preparazione e caratterizzazione di superfici e materiali micro e nano strutturati.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Lezioni frontali (5 CFU); esercitazioni in aula (1 CFU).
Prerequisiti richiesti
Conoscenze di base di matematica, fisica, chimica-fisica (almeno un corso universitario per ciascuna delle tre materie).
Frequenza lezioni
La frequenza ai corsi è di norma obbligatoria.
Esenzioni motivate parziali o totali dalla frequenza, oltre a quelle previste dall'art. 27 del Regolamento Didattico di Ateneo, possono essere riconosciute dal Consiglio di Corso di Studi dietro presentazione di istanza motivata e riconosciuta tale dal Consiglio.
Contenuti del corso
I - Processi di trasporto e di separazione di fase nei materiali.
Trasporto di massa e leggi della diffusione; soluzione dell’equazione della diffusione per alcuni sistemi semplici. Processi di separazione di fase. Decomposizione spinodale, nucleazione e crescita.
II - Metodi per l’ottenimento di sistemi micro- e nano strutturati.
Metodologie di patterning. Approcci top-down e bottom-up. Metodi litografici: litografia ottica, e-beam ed ion-beam lithography. Soft lithography. Metodologie di patterning non litografiche.
III - Tecniche per la caratterizzazione chimica spazialmente risolta di film sottili e superfici.
Metodi basati su fasci ionici. Generalità. RBS, MEIS, LEIS. Spettrometria di massa di ioni secondari e tecniche correlate. Metodi basati sull’interazione con plasmi. Generalità. GD-MS e GD-OES. Spettroscopie di elettroni. Miscoscopie a campo prossimo. Atom probe tomography.
Testi di riferimento
Gli studenti sono incoraggiati ad effettuare ricerche bibliografiche autonome. Linee guida e indicazioni sui testi, diversi per ciascuno degli argomenti trattati, verranno forniti di volta in volta dal docente. Inoltre, saranno resi disponibili i lucidi delle lezioni e, su alcuni argomenti, del materiale addizionale in formato elettronico
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Processi di trasporto e di separazione di fase nei materiali. | v. sez. "Testi di riferimento" |
| 2 | Metodi per l’ottenimento di sistemi micro- e nano strutturati | v. sez. "Testi di riferimento" |
| 3 | Tecniche per la caratterizzazione chimica spazialmente risolta di film sottili e superfici | v. sez. ''Testi di riferimento'' |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
Esame orale. Lo studente dovrà discutere un articolo scientifico a sua scelta (eventualmente pre-concordato con il docente) su un argomento pertinente al corso ma non sovrapponibile con gli argomenti trattati a lezione. Il colloquio continuerà con domande su argomenti trattati a lezione.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Fattori che influenzano la risoluzione in un processo fotolitograco
- Principi di base dello "Static SIMS"
- Processi di separazione di fase in un sistema a due componenti