Conoscenze di base di struttura della materia e di fisica dello stato solido.

Il corso ha come obiettivo principale l’acquisizione di conoscenze e competenze di base nella fabbricazione di nano strutture e di micro-nano oggetti e dispositivi, con particolare riferimento alle metodologie, ai materiali, ai processi e fenomeni fisici alla nanoscala.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente, alla fine del corso, avra' le conoscenze di base su: i) proprietà della materia a dimensionalità ridotta; ii) proprietà delle superfici e loro ruolo nei processi di frabbricazione alla nanoscala; iii) processi di fabbricazione con approcci top-down e bottom up; iii) impatto delle nano scienze e della nano tecnologia sulla scienza, la tecnologia e la società.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente, alla fine del corso, sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per comprendere ed affrontare problematiche di ricerca nell'ambito della crescita di nanostrutture.

Autonomia di giudizio: lo studente, alla termine del corso, dovrà essere in grado di riconoscere e scegliere autonomamente,  le tecniche sperimentali piu' appropriate per la crescita di determinate nanostrutture.

Abilità comunicative lo studente, al termine del corso, dovrà sarà in grado di esporre gli argomenti presentati nel corso con un linguaggio tecnico-scientifico adeguato.

Capacità di apprendimento Lo studio, in parte eseguito su testi e articoli scientifici in lingua inglese, permetterà lo sviluppo di abilità di apprendimento autonomo e di approfondimento di argomenti collaterali a quelli presentati nel corso.

Lezioni frontali, visite e brevi stages in laboratori scientifici. 

L’esame consiste in una prova orale per verificare competenze e conoscenze acquisite dallo studente e l’abilità di esporre in modo chiaro e rigoroso alcuni contenuti del corso.

Aspetti storici, scientifici, tecnologici, di impatto sociale, relativi alle nano scienze e alle nanotecnologie; principali istituzionali italiane e internazionali nel settore;

Confinamento verticale e laterale;

Proprietà della materia alla nanoscala;

Superfici: proprietà e loro ruolo in particolare nei processi di nanofabricazione (energia di superficie e sua minimizzazione, bagnabilità di superfici e tempi di contaminazione );

Diffusione, impiantazione ionica, processi di ossidazione e trattamenti termici (annealing convenzionale e annealing termico rapido (RTA));

Approcci Bottom-up di tipo fisico e chimico (evaporazione termica convenzionale e con fasci di elettroni, sputtering e sue varianti, deposizioni da vapori chimici e sue varianti, ablazione laser);

Nucleazione omogenea ed eterogenea e modi di crescita;

Approcci Top-down (Litografia ottica, litografia a raggi X, litografia con particelle cariche, soft litografy e imprint litography);

Processi di Etching, lift-off, camera pulita.

1. Campbell, Fabrication Engineering at the Micro- and Nanoscale, 4th edition, Oxford University Press (2013)

2. Milton Ohring,The Materials Science of Thin Films, 2nd edition, Elsevier (2001)

3. Zheng Cui, Nanofabrication Principles, Capabilities and Limits, Springer (2008)

4. Sulabha K. Kulkarni, Nanotechnology: Principles and Practices, Springer (2015)