Παρουσίαση/Προβολή

Περιεχόμενο Μαθήματος

ΥΛΗ  ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Επιφάνειες και διεπιφάνειες στερεών -  εισαγωγή. Η ανάγκη υπερυψηλού κενού για τη μελέτη ατομικά καθαρών επιφανειών - εισαγωγή στην τεχνολογία του κενού.

Επιφανειακή χημική ανάλυση. Εισαγωγή στις κύριες φασματοσκοπικές μεθόδους χημικού χαρακτηρισμού στερεών επιφανειών.

Ατομική δομή στερεών επιφανειών - στοιχεία κρυσταλλοδομής σε δύο διαστάσεις. Προσδιορισμός της δομής με περίθλαση ηλεκτρονίων και τεχνικές μικροσκοπίας σάρωσης  με ακίδα.

Ηλεκτρονικές ιδιότητες στερεών επιφανειών. Το έργο εξόδου και η μέτρησή του.  Διεπιφάνειες μετάλλων - ημιαγωγών.

Επιφανειακή ατομική κίνηση. Διάχυση. Επιφανειακή τήξη.

Διεργασίες προσρόφησης σε επιφάνειες στερεών. Παρασκευή και χαρακτηρισμός λεπτών υμενίων - επιταξία. Εφαρμογές στη μικροηλεκτρονική.

Συμπληρωματικά Στοιχεία

ΤΑΥΤΟΤΗΤΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΣΤΟΧΟΙ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

1. Η κατανόηση από τους φοιτητές της έννοιας της επιφάνειας ενός στερεού υλικού ( και της διεπιφάνειας μεταξύ δύο στερεών φάσεων) , ως μιας περιοχής του στερεού που αποτελεί φυσική προέκταση του εσωτερικού του (bulk), αλλά με τροποποιημένες ιδιότητες, με ιδιαίτερες απαιτήσεις χαρακτηρισμού και με διακριτές εφαρμογές .

2. Η εισαγωγική έκθεση των φοιτητών στις αρχές της τεχνολογίας του υπερυψηλού κενού που είναι απαραίτητο στην πειραματική μελέτη των επιφανειών και των λεπτών υμενίων.

3. Η εξοικείωση των φοιτητών με τα βασικά χαρακτηριστικά των κρυσταλλικών επιφανειών (χημική σύσταση, δομή, ηλεκτρικές ιδιότητες, ιδιότητες μεταφοράς, χημική δραστικότητα) , τις κύριες πειραματικές τεχνικές για την μελέτη των ιδιοτήτων τους και τις αντίστοιχες τεχνολογικές εφαρμογές σε  ποικίλους Τομείς, τόσο της Χημικής Βιομηχανίας (προσρόφηση, ετερογενής κατάλυση), όσο και της Επιστήμης Υλικών (ηλεκτρονικά υλικά, επικαλύψεις) .

Στο τέλος του μαθήματος ο φοιτητής θα έχει περαιτέρω αναπτύξει τις ακόλουθες δεξιότητες:

1. Ικανότητα   να αντιλαμβάνεται τις βασικές αρχές λειτουργίας διατάξεων παραγωγής υπερυψηλού κενού και να περιγράφει την διαδικασία της άντλησης σε συνθήκες μοριακής ροής.  

2.Ικανότητα να  περιγράφει επιφάνειες κρυσταλλικών στερεών  σε ατομικό επίπεδο και να αναγνωρίζει τα βασικά χαρακτηριστικά  συμμετρίας και διάταξης δομικών μονάδων, σε σχέση με το υποκείμενο τρισδιάστατο στερεό.

3. Ικανότητα αναγνώρισης της ποικιλίας των εξειδικευμένων πειραματικών τεχνικών που απαιτούνται για την μελέτη της συμπεριφοράς των επιφανειών  σε σχέση με τις δυνατές εφαρμογές τους.

ΠΡΟΑΠΑΙΤΗΣΕΙΣ

Δεν υπάρχουν τυπικά προαπαιτούμενα μαθήματα. Οι φοιτητές αναμένεται να έχουν βασικές γνώσεις από τα μαθήματα Φυσικοχημείας ,  Επιστήμης Υλικών  και Ενόργανης Χημικής Ανάλυσης.

Βοηθήματα

1.  Σ. Κέννου, Σ. Λαδάς,     Σημειώσεις Επιστήμης Επιφανειών,   Πάτρα,   2012.
    (Διανέμεται από τον διδάσκοντα)

2.  M. Prutton, 'Introduction to Surface Physics', Oxford Science Publications, Clarenton Press, Oxford  1994.

3.  WEB-based Courses : http://www.uksaf.org    

Εκπαιδευτικές Δραστηριότητες

Παραδόσεις με παράλληλη επίλυση απλών προβλημάτων για εμπέδωση των διδασκόμενων εννοιών.  
Καθοδήγηση των φοιτητών να αναζητήσουν διαδικτυακές πληροφορίες που σχετίζονται με την περιγραφή, τις ιδιότητες και τον χαρακτηρισμό επιφανειών.
Επίλυση και προαιρετική παράδοση μιας σειράς άλυτων ασκήσεων που περιέχονται στις διανεμόμενες Σημειώσεις με σκοπό την καλύτερη προετοιμασία των φοιτητών για τις εξετάσεις.
Επίδειξη σχετικών εργαστηριακών τεχνικών χαρακτηρισμού  διαθέσιμων στο ερευνητικό Εργαστήριο Επιστήμης Επιφανειών του Τμήματος.

Τρόποι αξιολόγησης / εξέτασης

Τελική γραπτή εξέταση στην απάντηση ερωτήσεων κρίσεως και την  επίλυση  απλών προβλημάτων κατανόησης των διδαχθέντων θεμάτων χωρίς βιβλία και σημειώσεις  (100% του τελικού βαθμού).

Διδάσκοντες

ΔΙΔΑΣΚΩΝ :   Γεώργιος Κυριακού           Τηλ.  2610 997287     kyriakg@upatras.gr

ΩΡΕΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ:  Παρασκευή 11:15 - 13:00 ,  Τρίτη 13:15-14:00

ΧΩΡΟΣ ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑΣ: Αίθουσα ΧΜ1  (Α' Οροφος Κύριο Κτήριο Χημικών Μηχανικών)

ΩΡΕΣ ΓΡΑΦΕΙΟΥ:  Κάθε  Τετάρτη  11:15- 12:15