22651 Avanceret Nanolitografi, januar version

2020/2021

Kurset hed tidligere "Nanolitografi, januar version"
Kursusinformation
Advanced Nanolithography, January version
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Januar
Campus Lyngby
Korte forelæsninger og projektarbejde (teori og eksperimenter) i grupper af 3-4 studerende omkring løsningen af en konkret case-opgave.
3-uger
Sidste dag(e) i 3-ugersperioden
Bedømmelse af øvelser og rapport(er)
Kurset bestås ved aktiv deltagelse i undervisningen, d.v.s. ved godkendelse af logbogsnotater, samt skriftlig og mundtlig fremlæggelse af projektarbejde og dagsresumeer.
Alle hjælpemidler er tilladt
bestået/ikke bestået , intern bedømmelse
33422
33722/22650
33255/22600
Bacheloreksamen i naturvidenskabelige eller tekniske fag.
Minimum 6 Maksimum: 12
Anders Kristensen , Lyngby Campus, Bygning 345B, Tlf. (+45) 4525 6331 , akri@dtu.dk
Peter Bøggild , Lyngby Campus, Bygning 309 , pbog@dtu.dk
22 Institut for Sundhedsteknologi
10 Institut for Fysik
56 DTU Nanolab
I studieplanlæggeren
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
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