Nanoelektronik, 7,5 hp

Huvudområde med fördjupning

Kurserna Halvledarkomponenter 7,5 hp, Optoelektronik 7,5 hp, Högfrekvenselektronik 7,5 hp. Undantag ges för kravet på svenska. Engelska 6.

Kursen ingår i Magisterprogrammet i elektronikdesign, 60 hp samt ges som fristående kurs.

Kursen mål är att studenten skall uppvisa god insikt i nanoteknikens möjligheter för modern elektronikutveckling. I kursen behandlas fundamentala egenskaper hos nanostrukturerade material, nanokomponenter och viktiga tillämpningar inom en rad områden. Möjligheter och begränsningar för extremt nedskalad SiCMOS-teknologi. Heterogen materialintegration.

Efter avslutad kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• redogöra för relevanta grunder inom modern kvantfysik i förhållande till elektronik
• redogöra för elektriska och optiska egenskaper hos grundläggande nanostrukturerade material och nanokomponenter samt deras tillämpningar
• redogöra för olika teknologier som används för framställning och analys av nanostrukturer

Färdighet och förmåga

• göra grundläggande undersökningar av nanokomponenter med hjälp av I-V, fotoluminiscens, SEM och AFM
• göra grundläggande kvantmekaniska beräkningar såsom lösning av Schrödingerekvationen för enkla potentialer.
• göra datorsimuleringar av transportmekanismer relevanta för elektronikdesign, som tunnling och kvantiserad konduktans i nanokomponenter

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• diskutera och ifrågasätta innehållet i en vetenskaplig rapport rörande nanoelektronik
• diskutera etiska, samhälleliga och hållbara aspekter av nanoteknik

Elementär kvantfysik. Låg-dimensionella halvledarstrukturer: heterostrukturer, kvantbrunnar, kvanttrådar och kvantprickar. Plasmonik. Grafen. Elektriska och optiska egenskaper. Beräkningsmetoder, fabrikations-och analystekniker. Modern VLSI-teknik för extrem CMOS integration.
Teknologier för tillverkning av nanoelektronik: elektronstrålelitografi, självorganiserande halvledarstrukturer, heterogen epitaxi. Tekniker för karakterisering av nanoelektronik som till exempel ström-spänningsmätningar (I-V), elektronmikroskopi (SEM), atomkraftsmikroskopi (AFM) och fotoluminiscens.

Undervisningen består av föreläsningar, laborationer och övningar.

Examinationen utgörs av skriftlig tentamen, godkända laborationer samt godkänd muntlig och skriftlig redovisning av projektarbetet. Tentamen utgör 5,0 hp, laborationer 1,5 hp samt projektarbete 1,0 hp.

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från angiven examinationsform och medge att en student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan till exempel vara beslut om riktat pedagogiskt stöd.

I kursen ingår kursvärdering. Denna är vägledande för utveckling och planering av kursen. Kursvärderingen dokumenteras och redovisas för studenterna.