ID:
134758
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
60
CFU:
6
Url:
FISICA/PERCORSO COMUNE Anno: 1
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (16/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso si prefigge l'obiettivo di fornire agli studenti nuove conoscenze ed un senso critico in diverse applicazioni della fisica dello stato solido. Più nel dettaglio, il corso fornisce utili dettagli riguardo le proprietà di materiali tipicamente utilizzati nella microelettronica, quali il silicio, per poi trattare più approfonditamente tecniche di microlavorazione tipicamente utilizzate nel settore industriale e scientifico, quali ad esempio attacchi chimici anisotropi e tecniche fotolitografiche. In aggiunta, vengono descritte tecniche di caratterizzazione basate su diffrazione ad alta risoluzione di raggi-X, strumento oggigiorno fondamentale in vari settori scientifici ed industriali per investigare proprietà di materiali mono- e poli-cristallini.
E' atteso che alla fine del corso lo studente sia in grado di identificare la tecnica più appropriata per la caratterizzazione strutturale di materiali cristallini di uso comune in ambito scientifico e tecnologico, e le tecniche più appropriate per la loro lavorazione negli ambiti più diffusi.
E' atteso che alla fine del corso lo studente sia in grado di identificare la tecnica più appropriata per la caratterizzazione strutturale di materiali cristallini di uso comune in ambito scientifico e tecnologico, e le tecniche più appropriate per la loro lavorazione negli ambiti più diffusi.
Prerequisiti
Conoscenze di Analisi I e II, Fisica generale I e II
Metodi didattici
Lezioni teoriche ed esercitazioni in laboratorio (camera pulita, laboratorio di preparazione campioni e laboratori diinterferometria ottica).
Verifica Apprendimento
L'obiettivo dell'esame è quello di verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. Consisterà in relazioni di laboratorio a cui sarà assegnata una valutazione ed in una prova orale. Quest'ultima verificherà la preparazione dello studente nell'affrontare gli argomenti che verranno proposti. Le relazioni di laboratorio hanno lo scopo di verificare se lo studente ha acquisito le competenze indicate mentre la prova orale serve a valutare se ha acquisito le conoscenze richieste. Il voto finale terrà conto della preparazione complessiva dello studente risultante dalle prove d'esame (relazioni di laboratorio e prova orale).
Testi
Libro: "The Basics of Crystallography and Diffraction", Christopher Hammond
Contenuti
Il corso si divide in due parti, i cui contenuti sono dettagli di seguito:
Prima parte: lezioni frontali
Richiami su concetti di reticolo cristallino e reticolo reciproco. Introduzione alle tecniche di caratterizzazione di cristalli tramite diffrazione di raggi-X. Teoria cinematica della diffrazione a raggi X. Diffrazione ad alta risoluzione di raggi-X (HRXRD) e sue applicazioni alle tecnologie a stato solido.
Metodi e strumenti per la produzione e rivelazione di raggi-X: sorgenti da laboratorio, sincrotroni, laser ad elettroni liberi. Cenni su applicazioni industriali. Introduzione alle tecniche di caratterizzazione dei materiali mediante tecniche interferometriche. Introduzione alla microlavorazione del silicio - tecniche per la fabbricazione di microdispositivi per l'ottenimento di dispostivi funzionali, quali micro-sensori, micro-attuatori, biochips, etc. Attacchi chimici da fase liquida o assistiti da ioni reattivi (RIE e DRIE), tecniche di microlavorazione assistite da laser. Foto- e nano-litografia.
Seconda parte: attività di laboratorio. Cenni alle tecniche di laboratorio sviluppate a Ferrara per la realizzazione e caratterizzazione di dispositivi a stato solido per applicazioni industriali, in fisica applicata (sorgenti gamma) e nella fisica nucleare, particellare ed in astrofisica.
Seconda parte: attività di laboratorio
Preparazione di campioni cristallini mediante tecniche di taglio meccanico e fotolitografiche.
Caratterizzazione di wafers e cristalli tramite interferometria ottica ed infrarossa per misurare la morfologia dei campioni e mediante diffrazione ad alta risoluzione di raggi-X per determinare la qualità strutturale e cristallografica degli stessi.
Le attività di laboratorio verranno condotte in camera pulita (clean room).
Prima parte: lezioni frontali
Richiami su concetti di reticolo cristallino e reticolo reciproco. Introduzione alle tecniche di caratterizzazione di cristalli tramite diffrazione di raggi-X. Teoria cinematica della diffrazione a raggi X. Diffrazione ad alta risoluzione di raggi-X (HRXRD) e sue applicazioni alle tecnologie a stato solido.
Metodi e strumenti per la produzione e rivelazione di raggi-X: sorgenti da laboratorio, sincrotroni, laser ad elettroni liberi. Cenni su applicazioni industriali. Introduzione alle tecniche di caratterizzazione dei materiali mediante tecniche interferometriche. Introduzione alla microlavorazione del silicio - tecniche per la fabbricazione di microdispositivi per l'ottenimento di dispostivi funzionali, quali micro-sensori, micro-attuatori, biochips, etc. Attacchi chimici da fase liquida o assistiti da ioni reattivi (RIE e DRIE), tecniche di microlavorazione assistite da laser. Foto- e nano-litografia.
Seconda parte: attività di laboratorio. Cenni alle tecniche di laboratorio sviluppate a Ferrara per la realizzazione e caratterizzazione di dispositivi a stato solido per applicazioni industriali, in fisica applicata (sorgenti gamma) e nella fisica nucleare, particellare ed in astrofisica.
Seconda parte: attività di laboratorio
Preparazione di campioni cristallini mediante tecniche di taglio meccanico e fotolitografiche.
Caratterizzazione di wafers e cristalli tramite interferometria ottica ed infrarossa per misurare la morfologia dei campioni e mediante diffrazione ad alta risoluzione di raggi-X per determinare la qualità strutturale e cristallografica degli stessi.
Le attività di laboratorio verranno condotte in camera pulita (clean room).
Lingua Insegnamento
INGLESE
Corsi
Corsi
FISICA
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone
Docenti
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