Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Nanotechnologia (S1)

Sylabus przedmiotu Technologia cienkich warstw:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Nanotechnologia
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Technologia cienkich warstw
Specjalność Nanomateriały funkcjonalne
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Walerian Arabczyk <Walerian.Arabczyk@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Urszula Narkiewicz <Urszula.Narkiewicz@zut.edu.pl>, Rafal Pelka <Rafal.Pelka@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW6 30 1,00,62zaliczenie
laboratoriaL6 15 1,00,38zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawowe wiadomości z fizyki, chemii fizycznej, fizyki ciała stałego, elektrotechniki i elektroniki.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Poznanie technik otrzymywania cienkich warstw z materiałów organicznych i nieorganicznych oraz metod pomiaru grubości i analizy morfologii ich powierzchni.
C-2Zapoznanie studentów z aparaturą pomiarową i preparacyjną stosowaną przy otrzymywaniu cienkich warstw.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Analiza spektralna absorpcji i odbicia światła cienkich warstw metalicznych w zakresie grubości od dziesiatek nm do mikrometra.3
T-L-2Określenie zależności grubości cienkich warstw polimerowych otrzymywanych metodą spin-coating od lepkości roztworu i prędkości kątowej podłoża.3
T-L-3Wyznaczanie grubości warstwy dielektryka (SiO2) na płytkach krzemowych metodą pomiaru pojemności.3
T-L-4Proces pasywacji do wytwarzania cienkich warstw na różnych metalach i określenie ich stopnia twardości.2
T-L-5Badania cienkich warstw metodą spektroskopii Ramana, spektroskopii elektronowych XPS, AES.2
T-L-6Cienkie warstwy otrzymywane metodą foto- i termopolimeryzacji.2
15
wykłady
T-W-1Określenie tematyki wykładów, warunków i sposobów zaliczeń przedmiotu.1
T-W-2Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Naparowywanie próżniowe: - konwencjonalne termiczne naparowanie próżniowe; - naparowywanie wywołane strumieniem elektronów; - epitaksja wiązką molekularną; - reaktywne naparowywanie.4
T-W-3Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy wyładowania jarzeniowego: - rozpylanie jonowe, katodowe; - procesy plazmowe.4
T-W-4Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy gazowej: - osadzanie chemiczne z fazy gazowej; - procesy formowane termicznie (oksydacja, azotowanie i polimeryzacja).4
T-W-5Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy ciekłej, - procesy elektrolityczne; - powlekanie elektrolityczne i anodyzowanie; - techniki nanoszenia mechanicznego; - rozpylanie natryskowe; - poprzez wylanie z roztworu na stacjonarne podłoże (drop-casting); - poprzez wylanie z roztworu na wirujące podłoże (spin-coating); - poprzez zanurzenie i wyciągnięcie z roztworu (dipping); - metoda Langmuir-Blodgett; - warstwa na warstwę z polielektrolitów poprzez oddziaływanie elektrostatyczne - fotolitografia, miękka litografia, nanolitografia; - metoda drukowania atramentowego (ink-jet printing).7
T-W-6Kryteria wyboru odpowiedniej techniki do specyficznych zastosowań: - elementy elektroniczne (półprzewodniki, metale i przewodniki organiczne, dielektryki i materiały izolacyjne) i wyświetlacze (ciekłokrystaliczne, elektroluminescencyjne, fluorescencyjne i elektrochromowe); - warstwy optyczne (antyodbiciowe, interferencyjne, materiały o różnym współczynniku załamania) w szerokim zakresie spektralnym (od UV do podczerwieni); - cienkie filmy do zapisu informacji (optyczne i magnetyczne); - warstwy antystatyczne.6
T-W-7Przegląd metod pomiarowych grubości oraz kontroli morfologii powierzchni cienkich warstw.4
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2przygotowanie do ćwiczeń8
A-L-3przygotwanie do zaliczeń5
A-L-4zaliczenia2
30
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1wykład informacyjny
M-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3seminarium

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: kolokwia
S-2Ocena formująca: ocena aktywności podczas seminariów i ćwiczeń
S-3Ocena formująca: ocena ze sprawozdania
S-4Ocena podsumowująca: kolokwium i elaborat

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-02_W01
Student ma wiedzę z zakresu budowy materii oraz mechanizmów procesów chemicznych i ich wykorzystania przy wytwarzaniu nowoczesnych materiałów w postaci cienkich warstw. Student ma także podstawową wiedzę dotyczącą cyklu życia materiałów oraz zasad funkcjonowania i użytkowania aparatury, urządzeń i systemów wykorzystujących metody technologii chemicznej i fizyki technicznej, w szczególności w ramach nanotechnologii.
Nano_1A_W04, Nano_1A_W10T1A_W01, T1A_W02, T1A_W06, T1A_W07InzA_W01, InzA_W02C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7M-1S-4

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-02_U01
Student potrafi rozpoznać zagadnienia fizyczne i chemiczne występujące zarówno w zjawiskach naturalnych jak i procesach technologicznych oraz wykorzystywać eksperymentalne i teoretyczne metody badań fizykochemicznych do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie technologii otrzymywania cienkich warstw. Student potrafi zaprojektować dla zadanych parametrów prosty proces technologiczny otrzymywania cienkich warstw oraz ocenić jego poprawność przy użyciu właściwych metod, technik i urządzeń. Poprzez analizę istniejącego procesu student potrafi zaproponować jego modernizacje, prowadzące do poprawy wskaźników ekonomicznych i środowiskowych.
Nano_1A_U09, Nano_1A_U16, Nano_1A_U17T1A_U08, T1A_U09, T1A_U15, T1A_U16InzA_U01, InzA_U02, InzA_U07, InzA_U08C-1, C-2T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6M-2, M-3S-2, S-4, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
Nano_1A_D1-02_K01
Student rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność nieustannej adaptacji swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i nanotechnologii, potrafi organizować proces zdobywania wiedzy przez inne osoby oraz zachęcać je do pracy samodzielnej. Student ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Nano_1A_K01, Nano_1A_K02T1A_K01, T1A_K02InzA_K01C-1, C-2T-W-1, T-W-2, T-W-3, T-W-4, T-W-5, T-W-6, T-W-7M-1, M-2, M-3S-2, S-4, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-02_W01
Student ma wiedzę z zakresu budowy materii oraz mechanizmów procesów chemicznych i ich wykorzystania przy wytwarzaniu nowoczesnych materiałów w postaci cienkich warstw. Student ma także podstawową wiedzę dotyczącą cyklu życia materiałów oraz zasad funkcjonowania i użytkowania aparatury, urządzeń i systemów wykorzystujących metody technologii chemicznej i fizyki technicznej, w szczególności w ramach nanotechnologii.
2,0
3,0Student ma wiedzę na temat metod otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali. Wiedza ta w odniesieniu do treści programowych przedmiotu jest na poziomie 60%.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-02_U01
Student potrafi rozpoznać zagadnienia fizyczne i chemiczne występujące zarówno w zjawiskach naturalnych jak i procesach technologicznych oraz wykorzystywać eksperymentalne i teoretyczne metody badań fizykochemicznych do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie technologii otrzymywania cienkich warstw. Student potrafi zaprojektować dla zadanych parametrów prosty proces technologiczny otrzymywania cienkich warstw oraz ocenić jego poprawność przy użyciu właściwych metod, technik i urządzeń. Poprzez analizę istniejącego procesu student potrafi zaproponować jego modernizacje, prowadzące do poprawy wskaźników ekonomicznych i środowiskowych.
2,0
3,0Student posiada umiejętności związane z metodami otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali. Umiejętności te w odniesieniu do treści programowych przedmiotu są na poziomie 60%.
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
Nano_1A_D1-02_K01
Student rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność nieustannej adaptacji swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i nanotechnologii, potrafi organizować proces zdobywania wiedzy przez inne osoby oraz zachęcać je do pracy samodzielnej. Student ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
2,0
3,0Student ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Seshan K. (Ed.), Handbook of Thin-Film Deposition Processes and Techniques, Noyes Publications, New York, 2002
  2. Ulman A., An Introduction to Organic Thin Films, Academic Press, San Diego, 1991
  3. Petty M. C., An Introduction to Langmuir-Blodgett Films, Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1996

Literatura dodatkowa

  1. Richardson T. H., Functional Organic and Polymeric Materials, Ed., Wiley, Chichester, 2000
  2. Jones W., Organic Molecular Solids: Properties and Applications, CRC Press Inc., 1997

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Analiza spektralna absorpcji i odbicia światła cienkich warstw metalicznych w zakresie grubości od dziesiatek nm do mikrometra.3
T-L-2Określenie zależności grubości cienkich warstw polimerowych otrzymywanych metodą spin-coating od lepkości roztworu i prędkości kątowej podłoża.3
T-L-3Wyznaczanie grubości warstwy dielektryka (SiO2) na płytkach krzemowych metodą pomiaru pojemności.3
T-L-4Proces pasywacji do wytwarzania cienkich warstw na różnych metalach i określenie ich stopnia twardości.2
T-L-5Badania cienkich warstw metodą spektroskopii Ramana, spektroskopii elektronowych XPS, AES.2
T-L-6Cienkie warstwy otrzymywane metodą foto- i termopolimeryzacji.2
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Określenie tematyki wykładów, warunków i sposobów zaliczeń przedmiotu.1
T-W-2Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Naparowywanie próżniowe: - konwencjonalne termiczne naparowanie próżniowe; - naparowywanie wywołane strumieniem elektronów; - epitaksja wiązką molekularną; - reaktywne naparowywanie.4
T-W-3Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy wyładowania jarzeniowego: - rozpylanie jonowe, katodowe; - procesy plazmowe.4
T-W-4Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy gazowej: - osadzanie chemiczne z fazy gazowej; - procesy formowane termicznie (oksydacja, azotowanie i polimeryzacja).4
T-W-5Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy ciekłej, - procesy elektrolityczne; - powlekanie elektrolityczne i anodyzowanie; - techniki nanoszenia mechanicznego; - rozpylanie natryskowe; - poprzez wylanie z roztworu na stacjonarne podłoże (drop-casting); - poprzez wylanie z roztworu na wirujące podłoże (spin-coating); - poprzez zanurzenie i wyciągnięcie z roztworu (dipping); - metoda Langmuir-Blodgett; - warstwa na warstwę z polielektrolitów poprzez oddziaływanie elektrostatyczne - fotolitografia, miękka litografia, nanolitografia; - metoda drukowania atramentowego (ink-jet printing).7
T-W-6Kryteria wyboru odpowiedniej techniki do specyficznych zastosowań: - elementy elektroniczne (półprzewodniki, metale i przewodniki organiczne, dielektryki i materiały izolacyjne) i wyświetlacze (ciekłokrystaliczne, elektroluminescencyjne, fluorescencyjne i elektrochromowe); - warstwy optyczne (antyodbiciowe, interferencyjne, materiały o różnym współczynniku załamania) w szerokim zakresie spektralnym (od UV do podczerwieni); - cienkie filmy do zapisu informacji (optyczne i magnetyczne); - warstwy antystatyczne.6
T-W-7Przegląd metod pomiarowych grubości oraz kontroli morfologii powierzchni cienkich warstw.4
30

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach15
A-L-2przygotowanie do ćwiczeń8
A-L-3przygotwanie do zaliczeń5
A-L-4zaliczenia2
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach30
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-02_W01Student ma wiedzę z zakresu budowy materii oraz mechanizmów procesów chemicznych i ich wykorzystania przy wytwarzaniu nowoczesnych materiałów w postaci cienkich warstw. Student ma także podstawową wiedzę dotyczącą cyklu życia materiałów oraz zasad funkcjonowania i użytkowania aparatury, urządzeń i systemów wykorzystujących metody technologii chemicznej i fizyki technicznej, w szczególności w ramach nanotechnologii.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_W04ma wiedzę z zakresu budowy materii, mechanizmów procesów chemicznych i ich aplikacji w nanotechnologii wytwarzania nowoczesnych materiałów
Nano_1A_W10ma podstawową wiedzę o cyklu życia materiałów oraz na temat zasad funkcjonowania i eksploatacji aparatury, urządzeń i systemów wykorzystujących metody technologii chemicznej i fizyki technicznej, szczególnie w aspekcie wytwarzania nanomateriałów
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
T1A_W02ma podstawową wiedzę w zakresie kierunków studiów powiązanych ze studiowanym kierunkiem studiów
T1A_W06ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
T1A_W07zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_W01ma podstawową wiedzę o cyklu życia urządzeń, obiektów i systemów technicznych
InzA_W02zna podstawowe metody, techniki, narzędzia i materiały stosowane przy rozwiązywaniu prostych zadań inżynierskich z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Poznanie technik otrzymywania cienkich warstw z materiałów organicznych i nieorganicznych oraz metod pomiaru grubości i analizy morfologii ich powierzchni.
C-2Zapoznanie studentów z aparaturą pomiarową i preparacyjną stosowaną przy otrzymywaniu cienkich warstw.
Treści programoweT-W-1Określenie tematyki wykładów, warunków i sposobów zaliczeń przedmiotu.
T-W-2Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Naparowywanie próżniowe: - konwencjonalne termiczne naparowanie próżniowe; - naparowywanie wywołane strumieniem elektronów; - epitaksja wiązką molekularną; - reaktywne naparowywanie.
T-W-3Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy wyładowania jarzeniowego: - rozpylanie jonowe, katodowe; - procesy plazmowe.
T-W-4Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy gazowej: - osadzanie chemiczne z fazy gazowej; - procesy formowane termicznie (oksydacja, azotowanie i polimeryzacja).
T-W-5Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy ciekłej, - procesy elektrolityczne; - powlekanie elektrolityczne i anodyzowanie; - techniki nanoszenia mechanicznego; - rozpylanie natryskowe; - poprzez wylanie z roztworu na stacjonarne podłoże (drop-casting); - poprzez wylanie z roztworu na wirujące podłoże (spin-coating); - poprzez zanurzenie i wyciągnięcie z roztworu (dipping); - metoda Langmuir-Blodgett; - warstwa na warstwę z polielektrolitów poprzez oddziaływanie elektrostatyczne - fotolitografia, miękka litografia, nanolitografia; - metoda drukowania atramentowego (ink-jet printing).
T-W-6Kryteria wyboru odpowiedniej techniki do specyficznych zastosowań: - elementy elektroniczne (półprzewodniki, metale i przewodniki organiczne, dielektryki i materiały izolacyjne) i wyświetlacze (ciekłokrystaliczne, elektroluminescencyjne, fluorescencyjne i elektrochromowe); - warstwy optyczne (antyodbiciowe, interferencyjne, materiały o różnym współczynniku załamania) w szerokim zakresie spektralnym (od UV do podczerwieni); - cienkie filmy do zapisu informacji (optyczne i magnetyczne); - warstwy antystatyczne.
T-W-7Przegląd metod pomiarowych grubości oraz kontroli morfologii powierzchni cienkich warstw.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
Sposób ocenyS-4Ocena podsumowująca: kolokwium i elaborat
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma wiedzę na temat metod otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali. Wiedza ta w odniesieniu do treści programowych przedmiotu jest na poziomie 60%.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-02_U01Student potrafi rozpoznać zagadnienia fizyczne i chemiczne występujące zarówno w zjawiskach naturalnych jak i procesach technologicznych oraz wykorzystywać eksperymentalne i teoretyczne metody badań fizykochemicznych do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie technologii otrzymywania cienkich warstw. Student potrafi zaprojektować dla zadanych parametrów prosty proces technologiczny otrzymywania cienkich warstw oraz ocenić jego poprawność przy użyciu właściwych metod, technik i urządzeń. Poprzez analizę istniejącego procesu student potrafi zaproponować jego modernizacje, prowadzące do poprawy wskaźników ekonomicznych i środowiskowych.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_U09potrafi identyfikować problematykę fizyczną i chemiczną w zjawiskach naturalnych i procesach technologicznych oraz wykorzystywać metodykę badań fizykochemicznych (wyniki eksperymentalne, symulacje) do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich
Nano_1A_U16na podstawie analizy istniejącego procesu potrafi zaproponować jego modernizacje, prowadzące do poprawy wskaźników ekonomicznych oraz środowiskowych
Nano_1A_U17potrafi zaprojektować prosty proces technologiczny, zgodnie z zadaną specyfiką, charakterystyczny dla ukończonej specjalności oraz ocenić jego poprawność przy użyciu właściwych metod, technik i urządzeń
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_U08potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
T1A_U09potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
T1A_U15potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
T1A_U16potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_U01potrafi planować i przeprowadzać eksperymenty, w tym pomiary i symulacje komputerowe, interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski
InzA_U02potrafi wykorzystać do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich metody analityczne, symulacyjne oraz eksperymentalne
InzA_U07potrafi ocenić przydatność rutynowych metod i narzędzi służących do rozwiązania prostego zadania inżynierskiego o charakterze praktycznym, charakterystycznego dla studiowanego kierunku studiów oraz wybrać i zastosować właściwą metodę i narzędzia
InzA_U08potrafi - zgodnie z zadaną specyfikacją - zaprojektować proste urządzenie, obiekt, system lub proces, typowe dla studiowanego kierunku studiów, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-1Poznanie technik otrzymywania cienkich warstw z materiałów organicznych i nieorganicznych oraz metod pomiaru grubości i analizy morfologii ich powierzchni.
C-2Zapoznanie studentów z aparaturą pomiarową i preparacyjną stosowaną przy otrzymywaniu cienkich warstw.
Treści programoweT-L-1Analiza spektralna absorpcji i odbicia światła cienkich warstw metalicznych w zakresie grubości od dziesiatek nm do mikrometra.
T-L-2Określenie zależności grubości cienkich warstw polimerowych otrzymywanych metodą spin-coating od lepkości roztworu i prędkości kątowej podłoża.
T-L-3Wyznaczanie grubości warstwy dielektryka (SiO2) na płytkach krzemowych metodą pomiaru pojemności.
T-L-4Proces pasywacji do wytwarzania cienkich warstw na różnych metalach i określenie ich stopnia twardości.
T-L-5Badania cienkich warstw metodą spektroskopii Ramana, spektroskopii elektronowych XPS, AES.
T-L-6Cienkie warstwy otrzymywane metodą foto- i termopolimeryzacji.
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3seminarium
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena aktywności podczas seminariów i ćwiczeń
S-4Ocena podsumowująca: kolokwium i elaborat
S-3Ocena formująca: ocena ze sprawozdania
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student posiada umiejętności związane z metodami otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali. Umiejętności te w odniesieniu do treści programowych przedmiotu są na poziomie 60%.
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaNano_1A_D1-02_K01Student rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność nieustannej adaptacji swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i nanotechnologii, potrafi organizować proces zdobywania wiedzy przez inne osoby oraz zachęcać je do pracy samodzielnej. Student ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówNano_1A_K01rozumie potrzebę podnoszenia swoich kwalifikacji, rozumie konieczność nieustannej adaptacji swojej wiedzy i umiejętności do zmian zachodzących w technice i nanotechnologii, potrafi organizować proces zdobywania wiedzy przez inne osoby oraz zachęcać je do pracy samodzielnej
Nano_1A_K02ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT1A_K01rozumie potrzebę uczenia się przez całe życie; potrafi inspirować i organizować proces uczenia się innych osób
T1A_K02ma świadomość ważności i zrozumienie pozatechnicznych aspektów i skutków działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraInzA_K01ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
Cel przedmiotuC-1Poznanie technik otrzymywania cienkich warstw z materiałów organicznych i nieorganicznych oraz metod pomiaru grubości i analizy morfologii ich powierzchni.
C-2Zapoznanie studentów z aparaturą pomiarową i preparacyjną stosowaną przy otrzymywaniu cienkich warstw.
Treści programoweT-W-1Określenie tematyki wykładów, warunków i sposobów zaliczeń przedmiotu.
T-W-2Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Naparowywanie próżniowe: - konwencjonalne termiczne naparowanie próżniowe; - naparowywanie wywołane strumieniem elektronów; - epitaksja wiązką molekularną; - reaktywne naparowywanie.
T-W-3Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy wyładowania jarzeniowego: - rozpylanie jonowe, katodowe; - procesy plazmowe.
T-W-4Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy gazowej: - osadzanie chemiczne z fazy gazowej; - procesy formowane termicznie (oksydacja, azotowanie i polimeryzacja).
T-W-5Metody otrzymywania cienkich warstw z materiałów nieorganicznych, organicznych i metali: Procesy chemiczne z fazy ciekłej, - procesy elektrolityczne; - powlekanie elektrolityczne i anodyzowanie; - techniki nanoszenia mechanicznego; - rozpylanie natryskowe; - poprzez wylanie z roztworu na stacjonarne podłoże (drop-casting); - poprzez wylanie z roztworu na wirujące podłoże (spin-coating); - poprzez zanurzenie i wyciągnięcie z roztworu (dipping); - metoda Langmuir-Blodgett; - warstwa na warstwę z polielektrolitów poprzez oddziaływanie elektrostatyczne - fotolitografia, miękka litografia, nanolitografia; - metoda drukowania atramentowego (ink-jet printing).
T-W-6Kryteria wyboru odpowiedniej techniki do specyficznych zastosowań: - elementy elektroniczne (półprzewodniki, metale i przewodniki organiczne, dielektryki i materiały izolacyjne) i wyświetlacze (ciekłokrystaliczne, elektroluminescencyjne, fluorescencyjne i elektrochromowe); - warstwy optyczne (antyodbiciowe, interferencyjne, materiały o różnym współczynniku załamania) w szerokim zakresie spektralnym (od UV do podczerwieni); - cienkie filmy do zapisu informacji (optyczne i magnetyczne); - warstwy antystatyczne.
T-W-7Przegląd metod pomiarowych grubości oraz kontroli morfologii powierzchni cienkich warstw.
Metody nauczaniaM-1wykład informacyjny
M-2ćwiczenia laboratoryjne
M-3seminarium
Sposób ocenyS-2Ocena formująca: ocena aktywności podczas seminariów i ćwiczeń
S-4Ocena podsumowująca: kolokwium i elaborat
S-3Ocena formująca: ocena ze sprawozdania
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Student ma świadomość pozatechnicznych konsekwencji zastosowania nanotechnologi i nanomateriałow ze szczególnym uwzględnieniem wpływu na środowisko i organizm człowieka, rozumie wagę odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
3,5
4,0
4,5
5,0