Программа спецкурса «Микро- и нано-технологии» для специализации «Физическая химия твердого тела» (5 ый курс, 9 ый семестр)

Вид материала

Программа спецкурса

Содержание 2006 г.Содержание спецкурса лекций Современная микротехнология. Нанотехнологические материалы. С Перспективные нанотехнологические процессы. Лабораторные работы Литература к спецкурсу «Микро- и нано-технологии»

Подобный материал:

• Программа работы VI международной научной конференции «химия твердого тела и современные, 486.09kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «математический анализ», 424.74kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «Уравнения математической физики», 266.58kb.
• Практикум в ифтт для кафедр физики и технологии наноструктур и физики твердого тела,, 47.17kb.
• Рабочая программа дисциплины (модуля) «Линейная алгебра и аналитическая геометрия», 275.82kb.
• Программа курса «компьютерные методы в физической химии» для специальности, 29.52kb.
• Программа курса общей физики для I курса этф осенний семестр 2011, 58.04kb.
• Программа курса «квантовая химия твердого тела», 18.91kb.
• Рабочая программа дисциплины «физическая химия», 80.79kb.
• Утверждаю, 65.11kb.

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХИМИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра физической химии

УТВЕРЖДАЮ

Декан химического факультета

________________проф. Паньков В.В.

« 18 » 01 2007 г.

Программа спецкурса

«Микро- и нано-технологии»

для специализации «Физическая химия твердого тела»

(5 - ый курс, 9 - ый семестр)


Составитель программы доцент Юхневич А.В.


Лекции – 22 часа.


Лабораторные работы – 30 часов.


Зачет – 9 семестр.

Утверждено на заседании кафедры

Физической химии

« 20 »_______12__________2006 г.

Протокол № 6

Зав. кафедрой физической химии

Проф._____________В.В. Паньков

2006 г.


Содержание спецкурса лекций

«Микро- и нано-технологии»


Спецкурс является логическим продолжением общего курса лекций «Химия твердого тела» и спецкурса «Физическая химия твердого тела». Цель спецкурса – познакомить слушателей с новейшими достижениями и возможностями совершенствования современной микротехнологии, а также рассмотреть научно-технические проблемы и последствия развития перспективных технологий формообразования в направлении уменьшения размеров изделий на пути к естественному пределу миниатюризации – атомным (нанометровым) размерам.


Введение. Миниатюризация деталей и приборов различного назначения – одна из основных тенденций развития техники. Достижения микроэлектроники. Закон Г.Мура. Прогнозы Р.Фейнмана и Э.Дрекслера. Атомная инженерия. Примеры возможной наноэволюции информационной и медицинской техники. Физика, химия, техника в нанотехнологии. Теория и эксперимент. Вхождение в нанотехнологическую эру (1-5, Д1). Современная научно-техническая активность в деле развития микро- и нано-технологий (научные центры, международные и национальные программы исследований, научные журналы и конференции). План занятий.


Современная микротехнология. Конструкция современных микроприборов в электронике, оптике, механике, в химической аналитике. Передний край микроэлектроники и магнетоэлектроники. Основные этапы производства микроэлектронных приборов и предельные возможности технологических процессов. Направления совершенствования конструкции и технологии изготовления современных микроприборов (субмикронных транзисторов, приборов с гетеропереходами, квантовыми ямами, сверхрешетками, квантовыми точками) (6-9).


Нанотехнологические материалы. Сверхчистые полупроводники, диэлектрики, металлы, газы и жидкости. Сверхвысокий вакуум. Предельно совершенные монокристаллы. Монокристаллический кремний – основной материал современной микротехнологии и перспективнейший нанотехнологический материал. Поверхность монокристаллов как двумерная нанотехнологическая среда). Методы контроля чистоты и совершенства атомной структуры объема и поверхности различных материалов (6,8, Д2-6).


Перспективные нанотехнологические процессы. Оптические, рентгеновские, электронные, ионные, атомные, молекулярные технологии направленного формирования структуры наноразмерных устройств. Предельные возможности корпускулярной литографии различных видов. Физико-химические процессы самоформирования атомной структуры нанообъектов. Измерительные и литографические процессы, основанные на использовании твердотельных зондов (туннельные и атомно-силовые микроскопы-литографы). Примеры возможных технологий формирования трехмерных, двумерных, одномерных и нульмерных образований с определенной атомной структурой (1-5, 8, Д7-10, избранные статьи из журналов Поверхность, Surface Science, Nanotechnology, Sensors and Actuators).


Последствия. Перспективы развития нанотехнологии. Принципиальные возможности наноразмерных приборов в информационной, управляющей и формообразующей технике, в биологии, медицине, экологии, в других областях науки и техники. Социальные последствия развития нанотехнологии (1-5, Д8-10).

Лабораторные работы

1. Фотолитографический синтез микроструктур.
   
2. Электронная микроскопия и рентген-флуоресцентный микроанализ.
   
3. Термодесорбционная спектроскопия поверхности.
   
4. Формирование нанорельефа поверхности монокристаллов кремния в процессе химического растворения.
   

Литература

к спецкурсу «Микро- и нано-технологии»

Основная:

1. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. Прогноз направления исследований. / Под ред. М.К.Роко, Р.С.Уильямса и П.Аливисатоса. Пер.с англ. – М.: Мир, 2002, 292 с.
   
2. Перспективы нанотехнологии. Российский химический журнал (Журнал российского химического общества им. Д.И.Менделеева)- Т.46. №5. 2002г.
   
3. Ч. Пул, Ф. Оуэнс. Нанотехнологии. Пер. с англ.– М.:Техносфера, 2006, 328с.
   
4. E.K.Drexler. Engines of creation. The coming Era of Nanotechnology. – NY, Anchor Press, 1986, (ссылка скрыта …)
   
5. А.И.Смирнов. ИС, БИС, СБИС … - М.: Знание. НП серия «Радиоэлектроника и связь» 1989, №1, 64 с.
   
6. З.Ю.Готра. Технология микроэлектронных устройств. Справочник. – М.: Радио и связь, 1991, 528 стр.
   
7. К.А.Валиев. Физика субмикронной литографии. – М.: Наука, 1990 – 528 с.
   
8. Нанотехнологии в электронике. – М.: Техносфера, 2005 – 448 с.
   
9. Д.Вудраф, Т.Делчар. Современные методы исследования поверхности. – М.: Мир, 1989 – 564 с.
   

Дополнительная:

Д1. R.P.Feynman. There’s Plenty of Room at the Bottom. An Invitation to Enter a New Era of Physics. – Engeneering and Science (Caltech), February 1960 – p. 22–36 (ссылка скрыта).

Д2. Е.Л.Вольф. Принципы электронной туннельной спектроскопии. – Киев: Наукова думка, 1990, 456 с.

Д3. В.Ф.Киселев, С.Н.Козлов, А.В.Зотеев. Основы физики поверхности твердого тела. – М.: МГУ, 1999, 284 с.

Д4. С.Моррисон. Химическая физика поверхности твердого тела. – М.: Мир, 1980, 488 с.

Д5. А.В.Юхневич. Некоторые особенности атомной структуры монокристаллов кремния. – Минск, БГУ: Избранные научные труды БГУ, Т.5, 2001, с.89–122.

Д6. В.П.Василевич, А.М.Кисель, А.Б.Медведева, В.И.Плебанович, Ю.А.Родионов. Химическая обработка в технологии ИМС. – Полоцк, ПГУ, 2001, 260 с.

Д7. Г.Б. Сергеев. Нанохимия. – М.: МГУ, 2003, 288 с.

Д8. Ю.И. Головин. Введение в нанотехнологию. – М.: «Машиностроение-1», 2003, 112 с.

Д9. M. Esashi, T. Ono. From MEMS to nanomachine. // J. Phys. D: Appl. Phys. 38, (2005), R223-R230.

Д10. B. Yu, M. Meyyappan. Nanotechnology: Role in emerging nanoelectronics. // Solid-State Electronics. 50 (2006), 536 – 544.