DADES IDENTIFICATIVES 2013_14
Assignatura (*) NANOFABRICACIÓ I NANOPROCESSAT Codi 20705206
Ensenyament
Nanociència, Materials i Processos: Tecnologia Química de Frontera (2013)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
4.5 Optativa Únic anual
Llengua d'impartició
Anglès
Departament Química Analítica i Química Orgànica
Coordinador/a
RIUS FERRÚS, FRANCISCO JAVIER
Adreça electrònica fxavier.rius@urv.cat
xavier.borrise@urv.cat
manuel.varela@urv.cat
alberto.romano@urv.cat
francescxavier.perez@urv.cat
Professors/es
RIUS FERRÚS, FRANCISCO JAVIER
BORRISÉ NOGUÉ, XAVIER
VARELA FERNANDEZ, MANUEL
ROMANO RODRÍGUEZ, ALBERTO
PÉREZ MURANO, FRANCESC XAVIER
Web
Descripció general L'objectiu general del curs és que els estudiants adquireixin el coneixement bàsic dels processos de fabricació amb una resolució en l'escala del nanòmetre i coneguin els seus principals àmbits d'ús, fent èmfasi en els avantatges i desavantatges de cada un d'ells.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
 A1 A1.1. Destacar en l'estudi i coneixement de l'àmbit de recerca triat: avaluar la importància cientificotècnica, el potencial tecnològic i la viabilitat de la nanociencia, dels materials, del seu disseny, la seva preparació, propietats, processos i desenvolupaments, tècniques i aplicacions.
Tipus B Codi Competències Transversals
 B9 B1.1. Comunicar i discutir propostes i conclusions en fòrums multilingües, especialitzats i no especialitzats, d'una manera clara i sense ambigüitats.
 B14 B3.1. Treballar en equip de forma col•laborativa, amb responsabilitat compartida en equips multidisciplinaris, multilingües i multiculturals.
 B15 B4.1. Aprendre de forma contínua.
 B16 B4.2. Aprendre de forma autònoma i amb iniciativa.
 B17 B5.1. Treballar de forma autònoma amb responsabilitat i iniciativa, en un context de recerca i innovació.
 B18 B5.2. Resoldre problemes complexos, en entorns nous i en contextos d'innovació i multidisciplinaris.
 B19 B5.3. Aplicar el pensament crític, lògic i creatiu en un context de recerca i innovació.
Tipus C Codi Competències Nuclears
 C1 Dominar en un nivell intermedi una llengua estrangera, preferentment l’anglès.
 C2 Utilitzar de manera avançada les tecnologies de la informació i la comunicació.
 C3 Gestionar la informació i el coneixement.
 C5 Comprometre’s amb l'ètica i la responsabilitat social com a ciutadà/ana i com a professional.

Resultats d'aprenentage
Tipus A Codi Resultats d'aprenentatge
 A1 Formula el coneixement dels principis bàsics emprats en el camp de la nanofabricació i nanoprocesado, dels materials i de les tècniques principals que s'utilitzen en aquesta àrea.
Selecciona els mètodes de nanofabricació més adequats per resoldre problemes específics de la nanotecnologia.
Tipus B Codi Resultats d'aprenentatge
 B9 Intervé de forma efectiva i transmet informació rellevant.
Planifica la comunicació: genera idees, busca informacions, selecciona i ordena la informació, fa esquemes, determina el tipus de públic i els objectius de la comunicació, ...
Prepara i realitza presentacions estructurades complint amb els requisits exigits.
Redacta documents amb el format, contingut, estructura, correcció lingüística, registre adequats i il•lustra conceptes utilitzant correctament les convencions: formats, títols, peus, llegendes, ...
Utilitza un llenguatge apropiat a la situació.
Utilitza estratègies per presentar i dur a terme les seves presentacions orals (ajuts audiovisuals, mirada, veu, gest, control de temps, ...).
 B14 Accepta i compleix les normes del grup.
Col • labora activament en la planificació del treball en equip, en la distribució de les tasques i terminis requerits.
Facilita la gestió positiva de les diferències, desacords i conflictes que es produeixen a l'equip.
Porta a terme la seva aportació individual en el temps previst i amb els recursos disponibles.
Participa de forma activa i comparteix informació, coneixement i experiències.
Té en compte els punts de vista dels altres i retroalimenta de forma constructiva.
 B15 Adopta autònomament les estratègies d'aprenentatge en cada situació.
Estableix els seus propis objectius d'aprenentatge.
 B16 Formula preguntes adequades per a resoldre els dubtes o qüestions obertes, i té criteri en la recerca de la informació.
Selecciona un procediment d 'entre els que li proposa el professor.
 B17 Analitza les seves limitacions i possibilitats per desenvolupar la seva tasca o treball.
Decideix com gestiona i organitza el treball i el temps que necessita per dur a terme una tasca a partir d'una planificació orientativa.
Decideix com gestiona i organitza el treball i el temps.
Reflexiona sobre el seu procés d'aprenentatge i les seves necessitats d'aprenentatge.
 B18 Dirigeix el procés de presa de decisions de manera participativa.
Elabora una estratègia per resoldre el problema.
Obté el recolzament necessari d'altres per assolir l'èxit de les seves decisions.
Presenta diferents opcions alternatives de solució davant un mateix problema i avalua els seus possibles riscos i avantatges.
Recull la informació significativa que necessita per resoldre els problemes en base a criteris objectius.
 B19 Segueix un mètode lògic per identificar les causes d'un problema.
Tipus C Codi Resultats d'aprenentatge
 C1 Expressa opinions sobre temes abstractes o culturals de forma limitada
Explica i justifica breument les seves opinions i projectes
Comprèn instruccions sobre classes o tasques assignades pels professors
Comprèn informació i articles de caràcter rutinari
Extreu el sentit general dels textos que contenen informació no rutinària dins d'un àmbit conegut
Escriu cartes o prendre notes sobre assumptes previsibles i coneguts
 C2 Coneix el maquinari bàsic dels ordinadors
Coneix el sistema operatiu com a gestor del maquinari i el programari com eina de treball
Utilitza programari per a comunicació off-line: editors de textos, fulles de càlcul i presentacions digitals
Utilitza programari per a comunicació on-line: eines interactives (web, moodle, blocs..), correu electrònic, fòrums, xat, vídeo-conferències, eines de treball col·laboratiu...
 C3 Localitza i accedeix a la informació de manera eficaç i eficient
Avalua críticament la informació i les seves fonts i la incorpora a la pròpia base de coneixements i al seu sistema de valors
Utilitza la informació comprenent les implicacions econòmiques, legals, socials i ètiques de l’ accés a la informació i el seu ús
Reflexiona, revisa i avalua el procés de gestió de la informació
 C5 Mostra respecte pels drets fonamentals i d'igualtat entre homes i dones
Actua des del respecte i promoció dels drets humans i els principis d'accessibilitat universal, d'igualtat d'oportunitats, no discriminació i accessibilitat universal de les persones amb discapacitat
Mostra respecte vers els valors propis d'una cultura de la pau i de valors democràtics

Continguts
Tema Subtema
Introducció. Introducció i conceptes preliminars.
Capítol 1. Litografia ultraviolada i visible. Concepte de litografia òptica. Litografia òptica convencional. Resines. Instrumentació. La microelectrònica com la força impulsora de la miniaturització. Límits de la litografia òptica. Litografia òptica avançada.
Capítol 2. Litografia de feix d'electrons. Introducció a la litografia de feix d'electrons. Òptica amb electrons: Sistemes de litografia de feix d'electrons (Electron beam lithography, EBL). Les interaccions electrons-materials sòlids. Exposició: Resines. Efectes de proximitat. Tecnologia del procés. Aplicacions.
Capítol 3. Tecnologia de feix d'ions focalitzat. Interacció ió-sòlid. Polvorització i Redepòsit. Acanalament. Electrons secundaris. Feixos de ions focalitzats (FIB). Atac iònic i atac iònic assistit per gas. Dipòsit per gas assistit per ions. Sistemes FIB d'un sol feix i de doble feix. Litografia per feix d'ions. Nanomanipulació. Aplicacions.
Capítol 4. Tècniques litogràfiques no convencionals I: tècniques de AFM. Litografies basades en microscopies de camp proper: Introducció a la microscòpia de sonda de rastreig. Resum dels mètodes litogràfics de sonda de rastreig. Manipulació atòmica (STM). La manipulació dels objectes i les molècules. Indentació / repositori local. Nanolitografia d'oxidació local. Dispensat local de líquids i molècules (incloent Dip Pen nanolithography). Nanofabricació en paral•lel.
Capítol 5. Tècniques litogràfiques no convencionals II: impressió, estampat i tècniques d'AFM. Litografies d'estampat. Termoplàstics: temperatura de transició vítria. Estampat en calent i nanoimpressió. Curat de termoplàstics mitjançant llum ultraviolada. Replicat. Litografies suaus
Capítol 6. Tècniques de dipòsit i creixement.
Procés de creixement. Evaporació. Epitàxia de feixos moleculars. Polvorització catòdica. Dipòsit assistit per ions. Ablació amb làser. Dipòsit de fase química Dipòsit assistit mitjançant plasma. Mètode de dipòsit de Langmuir-Blodgett.
Capítol 7. Processament de capes. Gravat mitjançant química seca i humida. Processos de lift-off. Gravat reactiu i assistit mitjançant plasma. Gravat iònic.
Capítol 8. Processos de fabricació global. Fabricació d'estructures complexes utilitzant les tècniques descrites en els temes anteriors. Proposta d'alternatives i complementarietat de tècniques.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe
Hores fora de classe
(**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
Sessió Magistral
A1
B16
25 50 75
Treballs
B9
B14
C1
6 12 18
Presentacions / exposicions
B9
C1
4 4 8
Atenció personalitzada
3 4.5 7.5
 
Proves de desenvolupament
A1
B15
C1
1 2 3
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Una sessió introductòria per tal de proporcionar una visió general de l'assignatura i el seu paper en el marc de la nanociència i la nanotecnologia.
Sessió Magistral Sessions cobrint els principis bàsics, modes d’operació, aplicacions i limitacions fonamentals de les tècniques de nanofabricació i nanoprocessat
Treballs Exercicis individuals i petites presentacions a classe sobre un tema molt específic que els estudiants han de treballar i presentar individualment.
Presentacions / exposicions Els estudiants es dividiran en grups i cada grup durà a terme una exposició oral sobre el treball que han desenvolupat durant el curs.
Atenció personalitzada Reunions amb els estudiants, ja sigui de forma individual o grupal, per tal de millorar el seu rendiment.

Atenció personalitzada
Descripció
Dr. Albert Romano: Prof. Albert Romano-Rodriguez Professor Titular d'Universitat MIND-IN2UB - Departament d'Electronica Universitat de Barcelona c/ Marti i Franques, 1 E-08028 Barcelona Spain tel: +34 93 403 91 56 FAX: +34 93 402 11 48 e-mail: aromano@el.ub.es Dr. Francesc Pérez-Murano: Prof. Francesc Perez-Murano NEMS and Nanofabrication IMB-CNM. CSIC CAMPUS UAB. 08193 Bellaterra.Spain Phone: +34 93 594 77 00 (ext. 2113) e-mail: francesc.perez@imb-cnm.csic.es Dr. Manuel Varela: M. Varela Applied Physics and Optics Dept. University of Barcelona c/ Martí i Franquès, 1 08028 Barcelona mvarela@ub.edu

Avaluació
Metodologies Competències Descripció Pes        
Treballs
B9
B14
C1
Treballs en grup sobre un tema molt específic que els estudiants han de treballar i presentar. 10-20%
Presentacions / exposicions
B9
C1
Els estudiants es dividiran en grups i cada grup durà a terme una exposició oral sobre el treball que han desenvolupat durant el curs. 30-40%
Proves de desenvolupament
A1
B15
C1
proves on han de desenvolupar una o més temàtiques 40-60%
Altres  
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Durant les proves avaluatives, els telèfons mòbils, tablets i altres aparells alectrònics que no siguin expressament autoritzats per la prova, han d'estar apagats i fora de la vista


Fonts d'informació

Bàsica M.J. Madou , Fundamentals of microfabrication: the science of miniaturization. , CRC Press , 2002
B. Bushan et al. , Springer Handbook of Nanotechnology , Springer, 2006
J.N. Helbert, Handbook of VLSI Microlithography - Principles, Tools, Technology and Applications. , William Andrew Publishing/Noyes , 2001
H.S. Nalwa (editor) , Encyclopedia of nanoscience and nanotechnology , American Scientific Publishers , 2004
Z. Cui , Micro-Nanofabrication: Technology and Applications , Springer Verlag , 2006
M. Ohring , Materials Science of Thin Films , Academic Press , 2002
J.A. Venables , Introduction to Surface and Thin Film Processes , Cambridge University Press , 2001

Complementària

Journals in the field of Nanotechnology

Applied Physics and Chemical Synthesis

Proceedings of conferences in the field of the subject

Recomanacions

Assignatures que es recomana cursar simultàniament
PROCESSOS EN SALA BLANCA/20705207

(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent