Технология наноструктур

Аспирантура 2019/2020

Статус: Курс по выбору

Направление: 03.06.01. Физика и астрономия

Кто читает: Базовая кафедра физики конденсированных сред Института физики твердого тела РАН

Когда читается: 2-й курс, 1 семестр

Формат изучения: без онлайн-курса

Преподаватели: Соловьев Виктор Васильевич

Язык: русский

Кредиты: 4

Контактные часы: 30

Полная версия программы учебной дисциплины

Аннотация

В предлагаемом курсе учащиеся ознакомятся с методами изготовления и характеризации твердотельных нано- и микроструктур, при этом основное внимание уделяется подходу, называемом в литературе "сверху вниз";. Курс достаточно широко охватывает аспекты первоначального формирования структур в "мягкой маске"; из оптического или электронного резиста, и дальнейшего перенесения этого дизайна в твердотельный объект. В каждом разделе особое внимание уделяется влиянию ключевых физических свойств обрабатываемого материала и/или применяемого процесса на конечный результат микро- и нанофабрикации, что должно сформировать у обучающихся начальные представления о возможностях и перспективах того или иного подхода. Курс предназначен прежде всего для аспирантов, вовлеченных в прикладные и фундаментальные экспериментальные исследования в области физики твердого тела и смежных направлений.

Цель освоения дисциплины

формирование у аспирантов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных подходов к решению задач проектирования, изготовления и характеризации твердотельных наноструктур
получение аспирантами навыков самостоятельной исследовательской работы с использованием специфических методов низких температур;
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

Планируемые результаты обучения

Знание современных методов проектирования, моделирования и характеризации наноструктур. Умение применять полученные знания для научной работы в области физики конденсированных сред, критически анализировать исследования в области физики конденсированных сред, опубликованные в научных журналах и доложенные на международных конференциях

Содержание учебной дисциплины

Введение в предмет. Слоистые структуры, объемные структуры на подложках, истинно-объемные структуры. Характеризация наноструктур
Определения и понятия. Наноструктуры вокруг нас. Общие особенности наноструктур. Молекулярно-лучевая эпитаксия. Прямое формирование наноструктур ионным пучком. Са- мосборка и самоорганизация. Изображения оптической и электронной микроскопии. Сканирующая туннельная и атомно- силовая микроскопия. Многообразие физических свойств.
Типичные материалы для наноструктурирования. Жидкостное и плазменное травление материалов. Мягкие и жесткие маски.
Кремний и его соединения, арсенид галлия, и другие. Возможности жидкостного травления. Преимущества и ограничения методики плазмохимического травления.
Фотолитография и электронная литография
Методы нанесения резистов. Принципы оптической литографии. Позитивные и негативные резисты. Принципы электронной литографии. Нано-импринт литография.
Нанесение тонких пленок. Формирование омических контактов.
Методики нанесения PVD, CVD, ALD. Взрывная литография (лифт-офф). Контакт металла и полупроводника: выпрямляющий и омический.

Элементы контроля

домашние задания
курсовая работа
работа на семинарах
рецензии на работы других аспирантов

Промежуточная аттестация

Промежуточная аттестация (I семестр)
0.2 * домашние задания + 0.3 * курсовая работа + 0.2 * работа на семинарах + 0.3 * рецензии на работы других аспирантов

Программа дисциплины