Tillväxt och karakterisering av nanomaterial

Mål

Kursen ska ge kunskap om mekanismer och processer för tillväxt av tunna filmer framställda genom ångdeponering samt fördjupade kunskaper om principerna för de moderna fysikaliska mätmetoder som används inom dagens avancerade materialforskning. En översikt av olika syntesmetoder för filmtillväxt samt industriella tillämpningar av dessa filmer är också inkluderade i kursen. Efter kursen ska studenten kunna:

• redogöra för grundläggande atomistiska mekanismer och processer som kontrollerar tillväxt och mikrostrukturell utveckling hos tunna filmer samt förklara inverkan av olika processförhållanden på tunnfilmstillväxten.
• redogöra för principerna bakom växelverkan mellan fasta material och elektromagnetisk strålning, elektroner och joner, och hur detta kan tillämpas för diffraktion och för att erhålla kontrast.
• dra slutsatser om de olika teknikernas tillämpbarhet samt redogöra för hur de olika analysmetoderna kompletterar varandra vid grundläggande materialanalys.
• analysera och dra slutsatser från erhållna mätdata.
• sammanställa de resultat som erhållits via de olika analysteknikerna i form av en vetenskaplig artikel.

Innehåll

Föreläsningarna avhandlar kondensation och adsorption av atomer, ytor och ytdiffusion, epitaxi och olika tillväxtsätt, nukleation och sammanslagning, samt tillväxt och mikrostrukturell utveckling av polykristallina filmer. En laboration på tunnfilmstillväxt ingår.

För karakterisering av tunna filmer studeras växelverkan mellan fasta material och elektromagnetisk strålning, elektroner och joner. Principerna för och användningen av materialanalysteknikerna röntgenspektroskopi (XPS), röntgen- och elektrondiffraktion (XRD och ED), elektronmikroskopi (SEM och TEM), samt energi-dispersiv röntgenanalys (EDX) gås igenom vid föreläsningar och laborationer.