Επιστήμη των Υλικών

Κωδικός Μαθήματος: MSC402    Εξάμηνο: 8     Κατεύθυνση: ΦΥΣΙΚΗ ΥΛΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ      Κατηγορία: Υποχρεωτικό     Διδακτικές Μονάδες: 3     Μονάδες ECTS: 5

Διδάσκων:   Σωτήριος Σακκόπουλος     Αθανάσιος Βόμβας

Περιγραφή Μαθήματος

Περιοδικό σύστημα. Διαγράμματα φάσεων. Θερμική διάχυση, Profile κατανομής σταθερής επιφανειακής συγκέντρωσης και σταθερής δόσης. Φασματοσκοπία μάζης δευτερογενών ιόντων (SIMS). Iοντική Εμφύτευση. Channeling. Ανόπτηση. Απώλεια Ενέργειας εμφυτευόμενων ιόντων. Profile κατανομής προσμίξεων με πυρηνική μέθοδο (NRA). Sputtering. Ανάδρομη σκέδαση Rutherford (RBS). Ποιοτική και ποσοτική ανάλυση  προσμίξεων. Profile κατανομής. Ανάμειξη με ιοντική δέσμη (IBM). Κρυσταλλικό και άμορφο SiO2. Κεραμικά υλικά. BaTiO3, UO2, Fe3O4. Μέθοδοι ανάπτυξης μονοκρυστάλλων Si και GaAs (Czochralski, Bridgman, Float Zone). Κατανομή προσμίξεων. Επιταξια (VPE, LPE, MBE). Θερμική οξείδωση Si. Επιμετάλλωση. Λιθογραφία (οπτική, ηλεκτρονική, ιοντική, ακτίνων -Χ). Etching (υγρό, κρυσταλλικά  προσανατολισμένο, στεγνό). Κβαντικά πηγάδια. Υπερπλέγματα. Θερμικές ιδιότητες των υλικών. Ατομικές (μοριακές) θερμότητες αερίων, μονωτικών στερεών, μετάλλων, υγρών και αμόρφων υλικών. Υλικά αποθήκευσης θερμότητας. Μέθοδοι θερμικής ανάλυσης. Θερμική διαστολή αερίων και στερεών. Ρόλος της αναρμονικότητας. Θερμική αγωγιμότητα αερίων, μονωτικών στερεών και μετάλλων. Σταθερότητα υλικών από θερμοδυναμική άποψη. Διαγράμματα φάσεων καθαρών υλικών. Πολυμορφισμός. Αταξία προσανατολισμού. Φουλλερένια. Ψευδοκρύσταλλοι. Χρώμα των υλικών. Εισαγωγή. Ατομικές Μεταβάσεις. Ακτινοβολία Μέλανος Σώματος. Μεταβάσεις Οφειλόμενες σε Ταλαντώσεις Πλέγματος. Χρωματικά Κέντρα (F-Centers). Αποεντοπισμός Φορτίου. Χρώμα μετάλλων και ημιαγωγών. Χρώμα Μετάλλων. Χρώμα Ενδογενών Ημιαγωγών. Χρώμα Ημιαγωγών με Προσμείξεις. Χρώμα οφειλόμενο στη συμβολή. Άλλα οπτικά φαινόμενα . Οπτική Ενεργότητα και φαινόμενα που σχετίζονται με αυτήν. Διπλο-θλαστικότητα. Μη Γραμμική Οπτική. Φαινόμενο Kerr. Πλακίδια καθυ- στέρησης φάσεως. Επιφανειακά και διεπιφανειακά φαινόμενα. Δυναμική των Επιφανειών. Μελέτη των επιφανειών. Επιφανειακή τάση και τριχοειδή φαινόμενα.

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία
1) «Επιστήμη των Υλικών», Δ. Τσάτη. 2) 'Semiconductor Devices, Physics and Technology', S.M. Sze. 3) 'ULSI Technology', C.Y. Chang and S.M. Sze. 4) 'The Science and Engineering of Materials', D.R. Askeland. 5) 'Fundamentals of Microelectronics Processing', H.H. Lee. Διδακτικό βιβλίο: 1) «Επιστήμη και τεχνολογία υλικών» Αργ. Σ. Βατάλης Εκδ. Ζήτη (2007)