纳米器件与微纳加工  0805J1M04001H

学期:2020—2021学年(春)第二学期 | 课程属性:专业核心课 | 任课教师:何军,王振兴
授课时间: 星期三,第5、6、7 节
授课地点: 教二楼318
授课周次: 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18
课程编号: 0805J1M04001H 课时: 54 学分: 3.00
课程属性: 专业核心课 主讲教师:何军,王振兴 助教:詹雪莹
英文名称: Nanodevices and Micro-nanofabrication 召集人:

教学目的、要求

纳米科技是一门学科交叉很强的综合学科,研究内容涉及物理、化学、材料、电子、生物等多学科领域。纳米器件作为其中一个重要研究领域,对人类社会科技、经济具有重大影响,受到世界各国政府、教育和产业界的极大重视。本课程将涵盖广泛、多样的内容,旨在使同学了解和掌握各类纳米器件的基本概念以及相关的物理化学理论基础,全面理解各类纳米器件工作的基本原理,并且能够熟悉与之相关的微纳加工技术。该课程要求学生熟练掌握典型纳米器件的基础理论知识,熟悉器件加工工艺和原理,还要对器件相关的测试、表征、优化和分析方法有深入了解。通过本课程的教学,不断提高学生的创新意识,培养更多纳米科技高层次人才。

预修课程

固体物理,半导体物理,物理化学

教 材

《Modern Semiconductor Devices for Integrated Circuits》,2010, Chenming Hu. 

《Nanofabrication: Principles, Capabilities and Limits》,Zheng Cui, 2017, Springer 

《Fundamentals of semiconductor fabrication》 Gary S. May and Simon M. Sze, Wiley, 2004 

《自驱动系统中的纳米发电机》 《压电电子学与压电光电子学》 王中林 著 2012,科学出版社 

主要内容

第一章:纳米半导体器件物理基础(约7学时) 

纳米材料与纳米科技简介 

纳米半导体材料的基本特性 

半导体物理和器件基础知识 


第二章:低维材料生长方法与微纳表征技术(约6学时) 

真空技术介绍,分子束外延技术,化学气相沉积方法 

光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、原子力显微镜 


第三章:现代微纳加工技术(约17学时) 

超净室介绍 

光刻技术:包括深紫外、极紫外、X-Ray等曝光技术原理和举例 

电子束曝光,聚焦离子束加工 

薄膜沉积技术:化学气相沉积、物理沉积、原子层沉积、脉冲激光沉积 

刻蚀技术:湿法刻蚀、干法刻蚀;各向同性及各向异性刻蚀 

现代CMOS技术 

器件测试方法 


第四章:典型纳米器件原理(15学时) 

碳材料及纳米器件 

低维III-V族半导体材料及器件 

低维II-VI族半导体材料及器件 

有机纳米与分子器件 

二维范德华材料及电子、光电子器件 

前沿新型纳米器件技术(太阳能电池、光电探测器、场效应晶体管等、发光二极管等) 


第五章:课程实践和学术讨论 (6学时) 

实验室参观学习实践  

课堂学术讨论 


复习和期末考试 (3学时) 

参考文献