PH 4090 Các cấu trúc nano
1. Tên học phần: Các cấu trúc nano
2. Mã số: PH 4090
3. Khối lượng: 2(1.5-0.5-0.5-4)
Lý thuyết: 22.5 tiết
Bài tập/BTL: 7.5 tiết
Thí nghiệm: 3 bài
4. Đối tượng tham dự: Sinh viên đại học các ngành Vật lý, hóa học, khoa học và kỹ thuật vật liệu, từ học kỳ 6
5. Điều kiện học phần:
Học phần tiên quyết:
Học phần học trước:
Học phần song hành:
6. Mục tiêu học phần và kết quả mong đợi
Sinh viên nắm được những kiến thức cơ bản về các hệ bán dẫn cấu trúc thấp chiều (2D, 1D, 0D), tính chất điện, quang, ứng dụng và phương pháp chế tạo các cấu trúc có kích thước nano.
Sau khi hoàn thành học phần này, yêu cầu sinh viên có khả năng:
Nắm bắt được một số vấn đề về các cấu trúc thấp chiều: phân loại, chế tạo, ứng dụng;
Tham gia chế tạo, đo đạc một số tính chất của 1 số cấu trúc: màng mỏng, dây nano, ống cácbon.
Mức độ đóng góp cho các tiêu chí đầu ra của chương trình đào tạo:
Tiêu chí
|
1.1
|
1.2
|
1.3
|
2.1
|
2.2
|
2.3
|
2.4
|
2.5
|
2.6
|
3.1
|
3.2
|
3.3
|
4.1
|
4.2
|
4.3
|
4.4
|
4.5
|
Mức độ
|
GD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GD
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GD
|
GD
|
GD
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
GT
|
7. Nội dung vắn tắt học phần:
Các hệ bán dẫn thấp chiều: màng mỏng - 2D, dây lượng tử - 1D, chấm lượng tử - 0D; Các phương pháp chế tạo các cấu trúc nano; Tính chất điện quang và ứng dụng của các cấu trúc nano. Linh kiện quang điện tử trên cơ sở các cấu trúc nano. Ống carbon kích thước nano.
8. Tài liệu học tập:
1. S.V. Gaponenko, Optical Properties of Semiconductor Nanocrystals, Cambridge University Press, 1999.
2. C. Weisbuch and B. Vinter, Quantum Semiconductor Structures – Fundamentals and Applications, Academic Press, 1991.
3. W. A. Goddard, D. W. Brenner, S. E. Lyshevski, and G. J. Iafrate, Handbook of Nanoscience, Engineering and Technology, CRC Press, 2003.
9. Phương pháp học tập và nhiệm vụ của sinh viên:
Sinh viên tham gia học đầy đủ;
Tham khảo các tài liệu;
Tham gia thực hành, thí nghiệm.
10. Đánh giá kết quả:
Điểm quá trình: trọng số 0.3
Tham dự giờ và làm BT đầy đủ
Thi cuối kỳ (tự luận hoặc báo cáo hoặc vấn đáp): trọng số 0.7
- Hoàn thành thí nghiệm, có báo cáo
11. Nội dung và kế hoạch học tập cụ thể
Tuần
|
Nội dung
|
Giáo trình
|
BT, TN
|
1
|
CHƯƠNG I. CÁC HỆ BÁN DẪN THẤP CHIỀU
I.1. Giới thiệu chung
I.2. Bài toán lượng tử - hạt trong giếng thế
|
|
|
2
|
I.3. Hệ 2 chiều: màng mỏng - giếng lượng tử, siêu mạng
|
|
|
3
|
I.4. Hệ 1 chiều: dây nano - dây lượng tử
I.5. Hệ 0 chiều: tinh thể nano - chấm lượng tử
|
|
|
4
|
Bài tập
CHƯƠNG II. VẬT LIỆU CÓ CẤU TRÚC NANO
II.1. Giới thiệu
|
|
|
5
|
II.2. Các phương pháp chế tạo vật liệu có cấu trúc nano
|
|
|
6
|
II.3. Các phương pháp quan sát, nghiên cứu
Bài tập
|
|
|
7
|
CHƯƠNG III. TÍNH CHẤT ĐIỆN
III.1. Các trạng thái điện tử trong tinh thể nano
III.2. Hiệu ứng xuyên ngầm*
III.3. Hiệu ứng giam giữ Coulomb
|
|
|
8
|
CHƯƠNG IV. TÍNH CHẤT QUANG
IV.1. Các chuyển mức trong bán dẫn thấp chiều
|
|
|
9
|
IV.2. Ảnh hưởng của các exciton
IV.3. Tái hợp bức xạ của vật liệu cấu trúc nano
|
|
|
10
|
IV.4. Phổ huỳnh quang của đơn tinh thể
IV.5. Tích hợp tinh thể nano trong hộp cộng hưởng - quang tử*
Bài tập
|
|
|
11
|
CHƯƠNG V. ỨNG DỤNG CỦA CÁC CẤU TRÚC NANO TRONG LINH KIỆN ĐIỆN TỬ
V.1. Transistor đơn điện tử
V.2. Linh kiện nhớ động*
V.3. Cảm biến trên cơ sở nano tinh thể
|
|
|
12
|
CHƯƠNG VI. LINH KIỆN QUANG ĐIỆN TỬ TRÊN CƠ SỞ CẤU TRÚC NANO
VI.1. Laser trên cơ sở cấu trúc đa lớp
VI.2. Linh kiện phát quang
VI.3. Linh kiện thu quang, điều biến quang*
|
|
|
13
|
CHƯƠNG VII. CARBON NANOTUBES - CNT
VII.1. Lịch sử phát triển
VII.2. Sợi carbon đơn vách và đa vách
Bài tập
|
|
|
14
|
VII.3. Các phương pháp chế tạo CNT
VII.4. Các tính chất điện, nhiệt, quang*
VII.5. Ứng dụng của CNT
|
|
|
15
|
Ôn tập
|
|
|
12. Nội dung các bài thí nghiệm (thực hành, tiểu luận, bài tập lớn)
TN1: Chế tạo màng mỏng hai chiều bằng phương pháp phún xạ (hoặc bốc bay bằng chùm điện tử)
TN2: Chế tạo ống nano cácbon bằng phương pháp CVD nhiệt
TN3: Chế tạo dây nano Si bằng phương pháp bốc bay nhiệt
Chia sẻ với bạn bè của bạn: |