The course is taught in English.
Questo corso é mutuato da un corso omonimo del primo anno della laurea magistrale in Nanotecnologie. a tale corso si deve fare riferimento per orari di lezione ed appelli d'esame.
Questo insegnamento intende fornire le basi teoriche e sperimentali da utilizzare nello studio dei materiali e delle tecniche di caratterizzazione e processing per microstrutture e MEMS/NEMS (micro/nano-electro-mechanical systems).
Il corso è suddiviso in due parti: nella prima sono trattati gli aspetti fondamentali delle proprietà fisiche e chimiche dei materiali utilizzati nelle tecnologie MEMS. Nella seconda parte lo studente apprende nozioni basilari relative alle tecniche di caratterizzazione tipiche delle micro e nanotecnologie.

- Conoscenza del comportamento fisico e chimico dei materiali utilizzati nelle micro e nanotecnologie.
- Capacità di applicare materiali in MEMS e NEMS.
- Conoscenza delle tecniche di caratterizzazione di materiali e strutture tipiche delle nanotecnologie.
- Capacità di applicare tecniche di caratterizzazione a materiali, micro e nanostrutture.

- Meccanica quantistica.
- Elementi di meccanica statistica e statistiche quantistiche per fermioni e bosoni.
- Elementi di elettronica e elettrotecnica.

Materials Module (theoretical lessons)
i) Introduction to Materials for MEMS: Materials Classification according to Chemical Bonding and Crystalline structure
ii) Materials Properties for MEMS Application: Mechanical, Thermal, Electrical/Electronic, Deteriorative, Optical
iii) Metals and Ceramics--> Thermo-/Ferro-/Pyro-electrical properties, Piezo-electricity, Piezoresistivity
iv) Shape memory materials
v) Materials for optics and MEMS packaging
vi) Polymers, Biocompatible materials, Nanostructured Materials
vii) Surface Energy and Contact Angle Analysis

Characterizations Module (theoretical lessons)
i) Introduction to Materials Characterization: Composition, Structure and Morphology through fundamental interactions (photons-matter, electrons-matter, ions-matter)
ii) Optical microscopy (conventional, confocal)
iii) Electron microscopies (SEM and TEM with Electron Probe Microanalysis) ande-beam lithography
iv) Ionic microscopy (Focus Ion Beam) and related lithography
v) Scanning probe microscopies (STM, AFM, SNOM) and related lithographies
vi) Reflectance and Transmittance spectroscopy
vii) Photoluminescence and Raman spectroscopy

Laboratory Module (experimental demonstrations)
a) Growth of thin films by LPCVD/Plasma Enhanced CVD/sputtering techniques, morphological analysis trough optical microscopy and profilometry, Reactive Ion Etching
b) Analysis of bulk and thin film semiconductors by photoluminescence and Raman spectroscopy
c)Surface analysis of bulk, thin film and nanostructured semiconductors by Laser Scanning ConfocalMicroscopy, Atomic Force Microscopy and Scanning Near-Field Optical Microscopy
d)Contact angle characterization of functionalized surfaces

Materials Science and Engineering: An Introduction, by William D. Callister, Ed. Wiley
Foundations of Materials Science and Engineering, by William F. Smith and JavadHashem, Ed. McGraw-Hill
Solid State Chemistry and its Applications, by Anthony R. West, Ed. Wiley
Structural and chemical analysis of materials, by J. P. Eberhart, Ed. Wiley
Surfaces and interfaces of solid materials, by H. Luth, Ed. Springer
A guide to scanning microscope observation, byJEOL Inc.
Optical processes in semiconductors, by J. I. Pankove, Ed. Dover Publ. Inc.
Optical diagnostics for thin film processing, by I. P. Herman, Ed. AcademicPress
Fundamentals of photonics, by B.E.A. Saleh and M. C. Teich, Ed. Wiley

Prova scritta.