Questo insegnamento, collocato al secondo semestre del terzo anno, intende fornire agli studenti in Ingegneria Fisica gli strumenti per la conoscenza delle tecnologie di processo e manipolazione, dei metodi di caratterizzazione e produzione di alcuni classi di materiali per applicazioni nei settori dell'ottica e fotonica, della sensoristica e dell'energia e delle applicazioni nel settore dell'informazione e della comunicazione (ICT).
Il ruolo dell'insegnamento è centrale nello sviluppo della figura professionale dell'ingegnere fisico e dell'esperto in nanotecnologie, in quanto in esso vengono applicate tutte le competenze acquisite nei corsi dei semestri precedenti, e vengono fornite le basi per la comprensione dei successivi insegnamenti di tutte le Lauree Magistrali alle quali il laureato in Ingegneria fisica accede senza debiti formativi.
Il corso è suddiviso in tre parti: nella prima sono trattati gli aspetti fondamentali della preparazione degli ambienti tipici delle tecnologie di crescita e manipolazione e delle tecniche di produzione dei materiali con particolare attenzione ai film sottili. Nella seconda parte lo studente apprende nozioni basilari delle tecniche di caratterizzazione dei materiali, acquisendo gli strumenti essenziali per studiare le proprietà strutturali e morfologiche a livello micro- e nanoscopico. Nella terza parte, viene fornita allo studente una introduzione alle tecniche di manipolazione e processo di materiali e superfici su scale micro- e nanometriche.

- Conoscenza della preparazioni di ambienti per processi ad alta tecnologia.
- Conoscenza dei metodi di produzione di materiali per alta tecnologia.
- Capacità di applicare tecniche di caratterizzazione di materiali e superfici.
- Conoscenza delle tecniche di manipolazione e di processo dei materiali e delle superfici su scale submicrometriche.

- Fisica di base (meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, ottica ondulatoria, elementi di struttura della materia)
- Meccanica quantistica.
- Elementi di meccanica statistica e statistiche quantistiche per fermioni e bosoni.
- Fisica statistica e degli stati di non equilibrio di sistemi complessi
- Fisica dello stato solido
- Dispositivi elettronici

Tecnologie per la produzione del vuoto e per la preparazione di ambienti per alta tecnologia (0,5 cr)
Tecnologie per la crescita di materiali e per la produzione di film sottili. Tecniche di modifica delle superfici (1,5 cr)
Elementi di tecniche di caratterizzazione di materiali e superfici. Analisi delle proprietà strutturali e tecniche di microscopia (2 cr)
Tecniche di manipolazione e processo di materiali e superfici (1 cr)
Elementi base di criogenia (1 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

L'esame finale comprende uno scritto e un orale. Lo scritto comprende a) domande di teoria; b) quesiti a risposta multipla sui medesimi argomenti di teoria. 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.
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.