Overordnede kursusmål
I kurset vil du lære de basale fysiske principper og kemiske
processer bag elektronstråle- og nanoimprint litografi, gennem en
kombination af teoretisk og hands-on/eksperimentelt gruppearbejde.
Gennem mini-projekter relateret til aktuel forskning, vil du
anvende og udvide disse kompetencer til at skabe, designe,
implementere og evaluere komplekse nano-liografi processer, som er,
eller avancerer state-of-the-art.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Beskrive funktion og virkemåde af de basale komponenter i et
elektronstråle litografiudstyr
- Forklare hvad der bestemmer, og hvorledes man optimerer
diameteren af elektronstrålen og skrivehastigheden for et
elektronstrålelitografisystem
- Vurdere og sammenligne resist materialer til
elektronstålelitografi med henblik på at vælge den optimale resist,
og optimere/udvikle process parametre til en given anvendelse
- Anvende analytiske og numeriske metoder til at forudsige
fordelingen af energi afsat i en resistfilm ved elektronstråle
eksponering for en given diameter af elektronstålen,
accelerationsspænding og et givet substrat
- Udføre basal proximitykorrektion ved elektronstråle eksponering
af mønstre med forskelling størrelse og form
- Beskrive polymerbevægelse i en nanoimprintproces, som funktion
af temperatur, viskositet, tryk, polymertykkelse og
stempelmønster
- Identificere og vurdere materialers egenskaber og brugbarhed i
en nanoimprintproces, med henblik på at vælge det optimale
materiale og optimere/udvikle process parametre til en given
anvendelse
- Vurdere og sammenligne metoder til at overføre nanoskala
mønstre fra en resist film til det underliggende substrat, med
henblik på at udvælge den optimale proces for en given
anvendelse
- Opstille en procesfølge til massefremstilling af komponenter
med nanostrukturer ved hjælp af elektronstråle og
nanoimprintlitografi, under hensyntagen til produktivitet og
økonomi
- Skabe, designe, implementere og vurdere komplekse
nano-lithografi processer med henblik på at løse en åben
forskningsopgave
Kursusindhold
Elektronstråle- og nanoimprintlitografi er hver især enestående
indenfor nanoteknologi, idet disse metoder muliggør skabelse af
strukturer ned til mindre end 10 nm. I kombination udgør disse to
teknikker en stærk teknologiplatform til massefabrikation af
nanosystemer, med anvendelser indenfor elektronik, fotonik,
sundhedsteknologi og bæredygtig teknologi.
I kurset kombinerer vi teori og eksperimentelt arbejde på konkrete
anvendelser, komponenter med nanostrukturer, som ønskes fremstillet
vha elektronstrålelitografi og nanoimprintlitografi. Vi skaber,
designer, implementerer og vurderer procesfølger til fabrikation af
komponenter, hvor begreber og problemstillinger indføres og
bearbejdes, efterhånden som de bliver relevante for at løse den
gennemgående opgave. Dine processer afprøves i praksis i DTU
NanoLab rentrummet. Undervisningen er baseret på gruppearbejde
(teoretisk såvel som eksperimentelt), i grupper på 3-4, kombineret
med korte forelæsninger. Hver dag stilles en opgave, som besvares
med en dagsrapport (en powerpoint præsentation), som diskuteres i
plenum til slut på dagen, og som skal godkendes af læreren.
Litteraturhenvisninger
Følgende litteratur vil være tilgængelig under kurset:
B. Bhushan (ed.): "Handbook of Nanotechnology", Springer
Verlag, 2nd. ed., 2007
M.A. McCord and M.J. Rooks, "Electron Beam Lithography",
in "Handbook of Microlithography, Micromachining and
Microfabrication - Volume 1: Microlithography" (P.
Rai-Choudhurry, ed.), SPIE Engineering Press (pp. 139-249)
L.F. Thompson, C.G. Willson, and M.J. Bowden, "Introduction to
Microlithography", ACS Professional Reference Book, American
Chemical Society, 1994 (chapter 2.2)
Hella-C. Scheer et al., "Nanoimprint Techniques", in
"Handbook of Thin Films" (H. Nalwa, ed.), Volume 5,
Academic Press, 2002 (pp. 1-60)
Sidst opdateret
05. maj, 2020