Questo insegnamento, collocato al II semestre del I anno della Laurea Magistrale in Nanotechnologies for ICTs (percorso in sede), intende fornire le basi teoriche relative a materiali, tecnologie e metodi di design per la realizzazione di micro e nanostrutture, micro e nano sistemi, MEMS e NEMS (micro/nano-electro-mechanical systems) per una vasta gamma di applicazioni con particolare riferimento alle applicazioni nel settore delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione (ICT).
Il ruolo dell'insegnamento è essenziale nello sviluppo della figura professionale dell'ingegnere in nanotecnologie e elettronico, in quanto in esso vengono fornite gli strumenti per la comprensione dei successivi insegnamenti della Laurea Magistrale.
Il corso è suddiviso in due parti: nella prima agli studenti vengono fornite le basi per la comprensione delle tecnologie per la realizzazione di micro e nanosistemi, la scelta dei materiali e viene data una panoramica di esempi delle principali applicazioni di micro e nanodispositivi. Nella seconda parte vengono introdotti gli strumenti per la progettazione dei micro e nano sistemi e vengono dati elementi per la loro applicazioni in connessione con circuiti elettronici.

- Conoscenza del comportamento dei materiali tipici delle micro e nanotecnologie.
- Conoscenza delle tecnologie base per la realizzazione di micro e nanostrutture.
- Conoscenza dei materiali e delle tecnologie per la realizzazione di micro e nano sistemi, MEMS e NEMS.
- Capacità di applicare le conoscenze acquisite per la realizzazione di micro e nano strutture, micro e nanosistemi.
- Conoscenza approfondita delle metodologie base per la progettazione di microsistemi.
- Capacità di progettare i principali componenti di microsistemi e MEMS.
- Conoscenza approfondita delle metodologie per l'integrazione di MEMS e NEMS con circuiti elettronici.
- Capacità di progettare l'integrazione di MEMS e NEMS con circuiti elettronici.

- Fisica di base (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica ondulatoria, elementi di struttura della materia)
- Elementi di fisica moderna.
- Elementi di elettronica.
- Elementi di dispositivi elettronici.

Introduzione ai microsistemi, materiali per microsistemi (1 cr.)
Bulk micromachining, surface micromachining, liga micromachining, wafer bonding, tecnologie mems complementari, fonderie mems, cad per mems (1,5 cr.)
Sensori di pressione, accelerometri, sensori acustici, sensori di flusso, microfluidica, sensori chimici, biosensori, micro e nanosistemi per applicazioni medicali, mems e nems per genomica, mems e nems per produzione energia e applicazioni ottiche (3 cr.)
Tecnologia della camera pulita (cleanroom) (0,5 cr.)

Elementi di simulazione di micro e nanosistemi: simulazione fisica multi-domain (0,5 cr.)
Basi di simulazioni FEM. (1 cr.)
Esempi di tool commerciali e loro caratteristiche principali. (1 cr.)
Il concetto di modulo nella tecnologia dei micro e nano sistemi, definizione di micro e nanosistema e integrazione con elettronica,
signal processing e interfacciamento di micro e nano sistemi (1,5 cr.)
Il transfer IE, Il transfer S. Design, simulazione di integrazione e test di micro e nano sistemi (2 cr.)

Le esercitazioni in aula riguardano la risoluzione di semplici problemi, con applicazioni di quanto trattato nelle lezioni immediatamente precedenti. Può essere richiesto in taluni casi l'uso di calcolatrici scientifiche (personali, di ciascuno studente).

Materiale messo a disposizione dai Docenti

I testi, scelti tra quelli elencati, saranno comunicati a lezione dal docente titolare dell'insegnamento

L'esame finale comprende uno scritto e un orale. Lo scritto comprende a) semplici problemi simbolici o numerici relativi agli argomenti principali della fisica dello stato solido (proprietà elettroniche, termiche, ottiche dei solidi), e ogni problema è articolato su 2-3 punti; b) quesiti a risposta multipla sui medesimi argomenti di fisica dello stato solido. Il voto massimo conseguibile nella parte di problemi è di 20 trentesimi, quello conseguibile nella parte di quesiti è di 10 trentesimi. Il tempo complessivamente assegnato per la prova è di 2 ore, e per superare lo scritto occorre ottenere un punteggio complessivo pari a 15 trentesimi. L'orale ha una durata di 15'-20', e riguarda tutti gli argomenti trattati nelle lezioni e nei laboratori.
Il voto finale è una media pesata della valutazione di scritto e orale. E' possibile acquisire punti aggiuntivi con relazioni di approfondimento su argomenti specifici, o preparando appunti delle lezioni riutilizzabili negli anni successivi.