Τμήμα Επιστήμης & Μηχανικής Υλικών
Email: costis.papa@materials.uoc.gr
Τηλ.: +302810394292
Γραφείο: Room E-116, Mathematics' Bldg.
Ώρες γραφείου:
Email: spanakis@materials.uoc.gr
Τηλ.: +30 2810393053(office) 2810394121(lab)
Γραφείο: E-110, Ground floor, Mathematics Bldg.
Ώρες γραφείου:
30/01/2023Όσοι φοιτητές προτίθενται να παρακολουθήσουν το εργαστηριακό μέρος (πειράματα) του μαθήματος το φετινό εαρινό εξάμηνο 22/23 παρακαλούνται να εγγραφούν άμεσα στην ηλεκτρονική τάξη (e-class) του στην διεύθυνση https://teleclass.materials.uoc.gr/courses/SEM6104/. Οι εγγραφές ξεκινάνε από 30/1/2023. Όσοι είχαν πιθανώς εγγραφεί στην τάξη νωρίτερα θα πρέπει να εγγραφούν ξανά.ΠΡΟΣΟΧΗ!Από τις 30/01/2023 όλες οι ανακοινώσεις θα αναρτώνται ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΑ στην παραπάνω τάξη. Οι φοιτητές υποχρεούνται να εγγραφούν για να έχουν πρόσβαση στις ανακοινώσεις και στο υλικό του μαθήματος.
Εισαγωγή. Εμπλουτισμός ημιαγωγού με θερμική διάχυση προσμίξεων αντικατάστασης. Νόμος του Fick. Σταθερά διάχυσης και σχέση του Einstein. Φάσεις προεναπόθεσης (predeposition) – διείσδυσης (drive-in).
RCA καθαρισμός επιφανείας υποστρωμάτων πυριτίου. Εναπόθεση, φυγοκέντρηση και ξήρανση υγρού φορέα προσμίξεων φωσφόρου/βορίου. Θερμική διάχυση σε αέρα. Παρασκευή διόδου p+n. Εισαγωγή στην ελλειψομετρία: μέτρηση πάχους ενδογενούς υμενίου οξειδίου του πυριτίου.
Εισαγωγή. Διηλεκτρικά υλικά. Μηχανισμοί πόλωσης διηλεκτρικού, εξάρτηση διηλεκτρικής σταθεράς και αγωγιμότητας από την συχνότητα και την θερμοκρασία. Σιδηροηλεκτρικά υλικά: το τιτανιούχο Βάριο (ΒaTiO3), δομικές ιδιότητες και θερμοκρασία Curie.
Σύνθεση ΒaTiO3 με την μέθοδο της κιτρικής γέλης. Εστεροποίηση – πολυμερισμός – άλεση – ξήρανση – πυροσυσσωμάτωση
Η τεχνική D.C. magnetron sputtering. Σχέση Townsend – καμπύλη Paschen. Πλάσμα-εκκένωση αίγλης. Αποδόμηση στόχου, collision cascade: συντελεστής απόδοσης. Παρεία προς το υπόστρωμα – Magnetron. Εναπόθεση, προσρόφηση, πυρήνωση, δυσδιάστατη (Frank-Van der Merwe) και τρισδιάστατη (Volmer-Weber) ανάπτυξη υμενίου.
Εφαρμογή σε αλουμίνιο και χαλκό. Μελέτη του ρυθμού εναπόθεσης συναρτήσει της πίεσης του θαλάμου και του ρεύματος ιόντων. Επίδραση στην αγωγιμότητα των υμενίων: μελέτη με δειγματοληψία 4-ακίδων (4-pt probe)
Ηλεκτρικές ιδιότητες ημιαγωγών: εισαγωγή. Στοιχεία ελλειψομετρίας. Προσδιορισμός θερμικά παραγομένου οξειδίου του πυριτίου με ελλειψομετρία. Χημική απόξυση οξειδίου. Παρασκευή ωμικών επαφών αργύρου, paint and fire.
Μέτρηση επιφανειακής αντίστασης με μέθοδο Van der Pauw. Διαπίστωση τύπου και μέτρηση επιφανειακής συγκέντρωσης φορέων αγωγιμότητας με μέθοδο Hall. Μέτρηση χαρακτηριστικής ρεύματος-τάσης (I-V) σκότους, διόδου p+n, εξαγωγή του παράγοντα ιδανικότητας.
Βασικές αρχές περίθλασης ακτίνων -Χ σε μονο- και πολυ-κρυσταλλικά στερεά: εικόνες Bragg και Laue, επίδραση του κρυσταλλικού μεγέθους στο φάσμα περίθλασης.
Εισαγωγή στην τεχνική lock-in για μέτρηση χωρητικότητας. Αρχή λειτουργίας. Ισοδύναμο κύκλωμα διηλεκτρικού με διαρροή.
Μελέτη του φάσματος περίθλασης ακτίνων-Χ τιτανιούχου βαρίου: εύρεση δομής και κρυσταλλικότητας.
Μελέτη της διηλεκτρικής σταθεράς του BaTiO3 συναρτήσει της συχνότητας διέγερσης και της θερμοκρασίας. Εύρεση της θερμοκρασίας Curie.
Μηχανική συμπεριφορά στερεών υλικών υπό εφελκυσμό: ελαστική, ανελαστική και πλαστική παραμόρφωση. Εισαγωγή στις έννοιες του μέτρου ελαστικότητας, της ευκαμψίας (resilience), ανθεκτικότητας (toughness), σημείου διαρροής (yield point) και τάσης θραύσης. Σκληρότητα κατά Brinell.
Μελέτη της σκληρότητας κατά Brinell και της μηχανικής συμπεριφοράς κάτω από εφελκυσμό ράβδων αλουμινίου και ορείχαλκου. Χαρακτηρισμός και σύγκριση με τις βιβλιογραφικές σταθερές.
Εισαγωγή: Μέθοδοι παρασκευής, ιδιότητες, εφαρμογές.
Σύνθεση με την μέθοδο citrate ή Turkevich υδατικού διαλύματος νανοσωματιδίων: Χημικές αντιδράσεις και μηχανισμός παραγωγής των ν/σ. Επίδραση της χημικής σύστασης στις τελικές μορφολογίες των ν/σ.
Οπτικές ιδιότητες νανοσωματιδίων. Διάδοση Η/Μ ακτινοβολίας από μέσο με διασπορά. Σκέδαση και συντονισμός επιφανειακού πλασμονίου. Επίδραση του μεγέθους των ν/σ και της κατανομής του στο χρώμα του διαλύματος.
Σύνθεση νανοκοκκώδους σκόνης οξειδίου του Τιτανίου με την μέθοδο λύματος – πηκτώματος (sol-gel): περιγραφή της διαδικασίας, χημικές αντιδράσεις, ξήρανση, γήρανση, έψηση,παράγοντες που επηρεάζουν το μέγεθος και την κρυσταλλικότητα του κόκκου.
Φωτοκαταλυτική αποδόμηση οργανικού ρύπου μπλε του μεθυλενίου από διοξείδιο του Τιτανίου:
Οι γνώσεις που θα πρέπει να έχουν αποκτήσει οι φοιτητές από την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος αφορούν:
Οι δεξιότητες που θα πρέπει να έχουν αποκτήσει οι φοιτητές από την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος αφορούν:
Οι φοιτητές αποκτούν επίσης δεξιότητες στην χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή τόσο στην κατασκευή ηλεκτρονικών εγγράφων, καθώς απαιτείται η συγγραφή αναφορών σε ηλεκτρονική μορφή, όσο και στην κατασκευή ηλεκτρονικών λογιστικών φύλλων καθώς απαιτείται η διαχείριση πινάκων δεδομένων και ανάλυση αυτών και η κατασκευή γραφικών παραστάσεων με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή.
Οι ικανότητες που θα πρέπει να έχουν αποκτήσει οι φοιτητές από την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος αφορούν:
Ο βαθμός του μαθήματος λαμβάνεται από τρεις διαφορετικές αξιολογήσεις: