10850 Mikro- og nano-fabrikation til kvanteteknologi

2025/2026

Dette er et avanceret case baseret kursus, hvor du vil blive introduceret til fysikken og kemien bag mikro- og nanofabrikationsmetoder og udstyr, der bruges til fremstilling af kvantekomponenter.
Kursusinformation
Micro- and nanofabrication for quantum engineering
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
F3B (fre 13-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger, gæsteforelæsninger, case-baseret undervisning, gruppearbejde, litteraturstudier, rapportskrivning i grupper.
13-uger
F3B
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er)
Helhedsvurdering. Mundtlig eksamen over case-rapporterne (vægt 50%), samt bedømmelse af case-rapporter (vægt 50%).
Ingen hjælpemidler
7-trins skala , intern bedømmelse
33250
22600 , Eller ækvivalente kurser
Rafael Taboryski , Lyngby Campus, Bygning 426, Tlf. (+45) 4525 8101 , rata@dtu.dk
Flemming Jensen , Lyngby Campus, Bygning 345C, Tlf. (+45) 4525 5767 , flje@dtu.dk
Henri Jansen , henrija@dtu.dk
Andrea Crovetto , Lyngby Campus, Bygning 426 , ancro@dtu.dk
Eugen Stamate , Lyngby Campus, Bygning 426 , eust@dtu.dk
Radu Malureanu , Lyngby Campus, Bygning 345A, Tlf. (+45) 4525 6377 , rmal@dtu.dk
10 Institut for Fysik
56 DTU Nanolab
I studieplanlæggeren
Overordnede kursusmål
At sætte dig i stand til at udnytte og vurdere de forskellige tilgængelige metoder til fremstilling af kvantekomponenter og kvantesystemer og blive fortrolig med det udstyr, som man betjener sig af ved arbejdet. På baggrund af dette at kunne udarbejde detaljerede procesfølger til fremstilling af kvantekomponenter og integrerede systemer baseret på deres specifikationer, fysiske modeller, materialer og tiltænkte virkemåder.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • Redegøre for vekselvirkningen mellem diffusion, oxidation og nitridation forårsaget af punktdefekter samt forudsige resultatet af disse effekter på en fremstillingsproces
  • Redegøre for den grundlæggende fysik for molekyler og atomer i et vakuumkammer, det basale udstyr til at frembringe og måle lave tryk samt brugen af DC- og RF-genereret plasma til deponering og ætsning
  • Redegøre for hvorledes filmdyrkningsproces parametre påvirker filmenes parametre, herunder trindækning og fyldning af grøfter, samt benytte denne indsigt til at optimere procesparametrene med henblik på at opfylde et sæt specifikationer
  • Redegøre for hvorledes parametrene for en ætseproces påvirker ætseegenskaberne, herunder selektiviteten og anisotropien, og på baggrund heraf kunne justere ætseparametrene for at realisere foreskrevne egenskaber
  • Redegøre for hvordan krystaldyrkningsmetoder bruges til fremstilling af relevante kvantematerialer og hvordan metoderne påvirker materialernes egenskaber og indvirker på efterfølgende komponentfremstillings-processer og på basis heraf vælge det bedste substrat til en given anvendelse
  • Redegøre i detalje for nanolitografiens fysik og fotokemi og benytte denne viden til at optimere den litografiske proces
  • Forklar hvordan ætseproceduren påvirker den endelige ydeevne af den påtænkte kvantekomponent på grund af f.eks. sidevægs ruhed
  • Forklar hvordan smart-cut tyndfilmteknologi kan bruges i fabrikationsprocessen for kvantekomponenter
  • Redegøre for avancerede metoder såsom flip-chip bonding, brug af skyggemasker, krystaldyrkning på selektive områder samt integration af elektroniske og optiske kvantekomponenter til fremstilling af kvantesystemer
  • I små grupper, analysere designet af specifikke kvantekomponenter og systemer beskrevet i den videnskabelige litteratur, forklar de valgte fremstillingsmetoder, diskuter procesfølgen, og foreslå forbedrede metoder
Kursusindhold
Fysik og kemi for fremstillingsprocesser til kvantekomponenter, herunder krystaldyrkning, epitaxi, tyndfilmteknik, lavtryks-CVD (Chemical Vapor Deposition), oxidation, diffusion, ætsning og nanolitografi samt fysisk og elektrisk karakterisering af materialer og delprocesser. Analyse og beskrivelse af konstruktionen af specifikke kvantekomponenter, såsom Pockels effekt elektrooptiske transducere, enkeltfotonkilder og superledende elektroniske komponenter.
Litteraturhenvisninger
Forelæsningsnoter og videnskabelige artikler
Bemærkninger
Kurset kan tages som en overbygning til 22600.
Sidst opdateret
02. maj, 2025