Il corso è tenuto in lingua inglese
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.

Modulo Materiali (lezioni)
i) Introduzione ai Meteriali per MEMS: Classificazione Materiali in base al legame chimico e alla struttura cristallina
ii) Proprietà dei Materiali per applicazioni MEMS: Meccaniche, Termiche, Elettriche/Elettroniche, Ottiche
iii) Metalli e Ceramici: Proprietà Termo-/Ferro-/Piro/Piezo-elettriche
iv) Materiali a memoria di forma
v) Materiali per il packaging MEMS
vi) Polimeri, Materiali biocompatibili, Materiali nanostrutturati
vii) Energia di superficie e Analisi Angolo di Contatto

Modulo Caratterizzazioni (lezioni)
i) Introduzione alle Caratterizzazioni Materiali: Composizione elementale, Struttura e Morfologia per mezzo di tecniche basate sull’interazione fondamentali quali: fotoni-materia, elettroni-materia, ioni-materia)
ii) Microscopia ottica (convenzionale, confocale a scansione laser)
iii) Microscopie elettroniche (SEM e TEM con microanalisi) e litografia a fascio elettronico
iv) Microscopia ionica (Focus Ion Beam) e litografia
v) Microscopia a scansione di sonda (STM, AFM, SNOM) e litografie correlate
vi) Spettroscopie di trasmittanza e riflettanza
vii) Spettroscopie Raman e di Fotoluminescenza
spectroscopy

Il corso prevede lezioni teoriche che trattano gli argomenti sopra dettagliati e dimostrazioni sperimentali (laboratori) a squadre che prevedono:
a) Crescita di fil sottili con tecniche LPCVD/Plasma Enhanced CVD/sputtering, analisi morfologiche con microscopia ottica e profilometria, Reactive Ion Etching
b) Analisi di semiconduttori con tecniche di caratterizzazione Raman e Fotoluminescenza
c) Analisi superficiali di semiconduttori bulk, film sottili e nanostrutturati con tecniche di Microscopia Confocale a Scansione Laser, Microscopia a Forza Atomica e Microscopia Ottica a Campo Prossimo
d) Caratterizzazione di superfici funzionalizzate con Analisi di Angolo di Contatto

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
Dispense messe a disposizione dai docenti

Esame scritto con quesiti a risposta aperta