Магистратура
2019/2020
Научно-исследовательский семинар "Технологии наноструктур"
Лучший по критерию «Полезность курса для расширения кругозора и разностороннего развития»
Лучший по критерию «Новизна полученных знаний»
Статус:
Курс по выбору (Физика)
Направление:
03.04.02. Физика
Где читается:
Факультет физики
Когда читается:
1-й курс, 1, 2 модуль
Формат изучения:
без онлайн-курса
Преподаватели:
Федотова Яна Викторовна
Прогр. обучения:
Физика
Язык:
русский
Кредиты:
4
Контактные часы:
40
Программа дисциплины
Аннотация
Целями НИС «Технология наноструктур» являются: 1) создание среды для совершенствования и развития своей интеллектуального и культурного уровня, помощь в построении своей траектории профессионального развития и карьеры; 2) развитие навыков проведения профессиональной, в том числе научно-исследовательской деятельности в международной среде; 3) формирование навыков задавать и транслировать правовые и этические нормы в профессиональной и социальной деятельности, способности определять, транслировать общие цели в профессиональной и социальной деятельности 4) формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных подходов к решению задач проектирования, изготовления и характеризации твердотельных наноструктур; 5) развитие умений, основанных проектирования, изготовления и характеризации твердотельных структур: фотолитография, электронная литография, жидкостное и плазменное травление, нанесение тонких пленок, микроскопия; 6) получение студентами навыков самостоятельной исследовательской работы с использованием специфических методов низких температур; 7) получение практических навыков использования умений, позволяющих моделировать научные и прикладные технологические задачи по созданию наноструктур; критической оценки применимости используемых методов; анализа результатов, получаемых в ходе научно-исследовательской работы.
Цель освоения дисциплины
- развитие навыков проведения профессиональной, в том числе научно-исследовательской деятельности в международной среде;
- формирование навыков задавать и транслировать правовые и этические нормы в профессиональной и социальной деятельности, способности определять, транслировать общие цели в профессиональной и социальной деятельности;
- формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных подходов к решению задач проектирования, изготовления и характеризации твердотельных наноструктур;
- развитие умений, основанных проектирования, изготовления и характеризации твердотельных структур: фотолитография, электронная литография, жидкостное и плазменное травление, нанесение тонких пленок, микроскопия;
- получение практических навыков использования умений, позволяющих моделировать научные и прикладные технологические задачи по созданию наноструктур; критической оценки применимости используемых методов; анализа результатов, получаемых в ходе научно-исследовательской работы.
- Научно-исследовательский семинар является одной из форм сквозной организации научно-исследовательской работы магистрантов в течение всего времени обучения, создающей условия для формирования компетенций комплексного применения знаний и навыков, получаемых в ходе обучения по всем другим дисциплинам программы, в процессе создания магистерской диссертации. Работа в НИС должна давать магистранту начальный опыт деятельности в профессиональном сообществе. Для полноценной работы в семинаре магистранты должны владеть знаниями, навыками и компетенциями всех дисциплин учебного плана программы (по мере их изучения). Логическим продолжением научно-исследовательского семинара выступает проект по тематике Базовой кафедры и научно-исследовательского семинара. Проект, также как и НИС, относится к Блоку 2 «Практики, проектная и/или научно-исследовательская работа» учебного плана образовательной программы. Материалы проектной работы могут быть использованы при выполнении части ВКР. Проект носит характер научного исследования. Основные задачи проекта: - применение полученных теоретических знаний при решении конкретных задач по направлению подготовки; - стимулирование навыков самостоятельной исследовательской и аналитической работы; - презентация навыков публичной дискуссии и защиты результатов проектной работы, предложений и рекомендаций. Проектная работа регулируется Положением о проектной, научно-исследовательской деятельности и практиках студентов Национального исследовательского университета «Высшая школа экономики».
Планируемые результаты обучения
- умеет применять на практике полученные знания
- формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных подходов к решению задач проектирования, изготовления и характеризации твердотельных наноструктур
- развитие умений, основанных проектирования, изготовления и характеризации твердотельных структур: фотолитография, электронная литография, жидкостное и плазменное травление, нанесение тонких пленок, микроскопия
- развитие навыков проведения профессиональной, в том числе научно-исследовательской деятельности в международной среде
- создание среды для совершенствования и развития своей интеллектуального и культурного уровня, помощь в построении своей траектории профессионального развития и карьеры
Содержание учебной дисциплины
- Введение в предмет. Слоистые структуры, объемные структуры на подложках, истинно-объемные структуры. Характеризация наноструктурОпределения и понятия. Наноструктуры вокруг нас. Общие особенности наноструктур. Молекулярно-лучевая эпитаксия. Прямое формирование наноструктур ионным пучком. Самосборка и самоорганизация. Изображения оптической и электронной микроскопии. Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия. Многообразие физических свойств
- Фотолитография и электронная литографияМетоды нанесения резистов. Принципы оптической литографии. Позитивные и негативные резисты. Принципы электронной литографии. Нано-импринт литография
- Типичные материалы для наноструктурирования. Жидкостное и плазменное травление материалов. Мягкие и жесткие маскиКремний и его соединения, арсенид галлия, и другие. Возможности жидкостного травления. Преимущества и ограничения методики плазмохимического травления
- Нанесение тонких пленок. Формирование омических контактовМетодики нанесения PVD, CVD, ALD. Взрывная литография (лифт-офф). Контакт металла и полупроводника: выпрямляющий и омический
- Изучение теории и техники получения тонких пленок металла методом вакуумного испарения, исследование зависимости толщины пленки от взаимного расположения подложки и испарителя; изучение на примере установки ВУП–4 широко используемых в физическом эксперименте многофункциональных вакуумных установок
Промежуточная аттестация
- Промежуточная аттестация (2 модуль)0.7 * Курсовая работа + 0.3 * Устный доклад
Список литературы
Рекомендуемая основная литература
- Di Ventra, M., Evoy, S., & Heflin, J. R. (2004). Introduction to Nanoscale Science and Technology. Boston, Mass: Springer. Retrieved from http://search.ebscohost.com/login.aspx?direct=true&site=eds-live&db=edsebk&AN=118406
Рекомендуемая дополнительная литература
- Месяц Г.А. - Электрофизические и оптические процессы в плазменных и твердотельных средах и наноструктурах - Русайнс - 2019 - 370с. - ISBN: 978-5-4365-3174-8 - Текст электронный // ЭБС BOOKRU - URL: https://book.ru/book/932745
- Физикохимия наноструктурированных материалов/ИлюшинВ.А. - Новосиб.: НГТУ, 2013. - 107 с.: ISBN 978-5-7782-2215-1