NANOELEKTRONIKK og FOTONIKK - NTNU
NANOELEKTRONIKK og FOTONIKK - NTNU
NANOELEKTRONIKK og FOTONIKK - NTNU
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Studieretning for<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> <strong>og</strong> <strong>FOTONIKK</strong><br />
mikroelektronikk (anal<strong>og</strong>/digital)<br />
nanoelektronikk<br />
fotonikk<br />
biomedisinsk optikk<br />
MicroOpto ElectroMechanical<br />
Systems (MOEMS)<br />
spectrometer<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Nanoelektronikk <strong>og</strong> fotonikk (NF)<br />
Hovedprofil:+<br />
• Fotonikk+<br />
• Nanoelektronikk-<strong>og</strong>-mikrosystemer-<br />
NF1 Nanoelektronikk <strong>og</strong> mikrosystemer<br />
Høst<br />
TFE4145 Elektronfysikk<br />
TFE4165 Anvendt fotonikk<br />
TFE4186 Anal<strong>og</strong> CMOS<br />
TFE4225 MEMS design<br />
TFE4205 Mikrobølge teknikk<br />
FY2045 Kvantemekanikk I<br />
Vår<br />
TFE4160 Elektrooptikk/lasere<br />
TFE4200 Anal<strong>og</strong>e int kretser<br />
TFE4210 Nanoelektronikk<br />
TFE4230 Nanofotonikk<br />
TFE4235 Biomed optikk<br />
TFY4340 Mesoskopisk fysikk<br />
TMT4245 Funk materialer<br />
NF2 Fotonikk<br />
Høst<br />
TFE4145 Elektronfysikk<br />
TFE4165 Anvendt fotonikk<br />
TFE4151 Design av int krets<br />
TFE4225 MEMS design<br />
TMA4145 Lineære metoder<br />
TFE4205 Mikrobølge teknikk<br />
FY2045 Kvantemekanikk I<br />
Vår<br />
TFE4160 Elektrooptikk/lasere<br />
TFE4200 Anal<strong>og</strong>e int kretser<br />
TFE4210 Nanoelektronikk<br />
TFE4230 Nanofotonikk<br />
TFE4235 Biomed optikk<br />
TFY4340 Mesoskopisk fysikk<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong><br />
Rød = Obligatorisk emne Grønn = et av emnene må velges Blå= valgfag
Hva er fotonikk?<br />
foton! det elementære strålingskvantum, E ! =<br />
h!<br />
Optisk kommunikasjon<br />
–- bredbånds telefon- <strong>og</strong> datatrafikk over optisk fiber<br />
! lasere, modulatorer, filtre, fotodetektorer, ...<br />
Sensorteknol<strong>og</strong>i<br />
! miljø- <strong>og</strong> strukturovervåking, medisinske anvendelser, olje & gass<br />
Forbrukerelektronikk <strong>og</strong> IT-utstyr<br />
! laserdioder (DVD/CD-spillere)<br />
! skjermteknol<strong>og</strong>i (LCD, HDTV)<br />
! LED (signallys)<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong><br />
• Maxwell, Einstein, Schrödinger, Feynman…
Femtosekund <strong>og</strong> THz Spektroskopi<br />
- Karakterisering av materie<br />
- Medisinsk bildbehandling<br />
- Høyhastighetselektronikk<br />
- Sikkerhet - eksplosiver<br />
- Kommunikasjon<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Kvantekrypt<strong>og</strong>rafi<br />
Sikker overføring på fiberoptisk linje<br />
Prinsipper:<br />
- Avlytting kan oppdages da målinger forstyrrer<br />
- Kloning av kvantetilstander (fotoner) er umulig<br />
- Praktiske <strong>og</strong> teoretiske utfordringer<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Medisinsk optikk/ultralyd: aterosklerose<br />
Deteksjon av avleiringer<br />
Problemstilling<br />
Ultralyd<br />
Optisk spektroskopi<br />
Vacuum<br />
gap<br />
Membrane<br />
with<br />
electrode<br />
Silicon<br />
substrate<br />
Ultrasound<br />
waves<br />
DC<br />
AC<br />
Side-viewing<br />
Reflection<br />
Wavelength<br />
Catheter<br />
~1mm<br />
Forwardviewing<br />
Blood Channel<br />
CMUT array<br />
Plaque<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Medisinsk optikk<br />
• Optisk modellering <strong>og</strong> diagnostikk<br />
– Kartlegging av optiske <strong>og</strong> termiske egenskaper i vev<br />
– Rettmedisinsk optikk (deteksjon av blåmerker)<br />
– Kardiovaskulær diagnostikk & karakterisering<br />
– Huddiagnostikk (fødselsmerker, psoriasis, sår, osv…)<br />
• Optiske måleteknikker<br />
– Refleksjon, absorpsjon & fluorescens spektroskopi<br />
– Hyperspektral avbildning<br />
– Fiberoptiske prober for minimal invasiv diagnostikk &<br />
behandling<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong><br />
Hyperspektral<br />
fluorescensavbildning<br />
av<br />
intravaskulært<br />
fett i en<br />
svinemodell<br />
Hyperspektral avbildning<br />
av paintballskader
NF2 Fotonikk<br />
Faglærere: Fagområde:<br />
Ulf Österberg Femtosekunds <strong>og</strong> THz spektroskopi<br />
Johannes Skaar Kvantekrypt<strong>og</strong>rafi/fotoniske krystaller<br />
Astrid Aksnes Interferometri/sensor- <strong>og</strong> displayteknol<strong>og</strong>i<br />
Lise L. Randeberg<br />
Biomedisinsk optikk/hyperspektral avbildning<br />
Dag Roar Hjelme (prof II) Sensorteknol<strong>og</strong>i/optisk kommunikasjon<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Nøkkelteknol<strong>og</strong>i for dagens mikroelektronikk<br />
(føller Moores lov siden 1960–talet)<br />
Lys<br />
• Fotolit<strong>og</strong>rafi<br />
• Batch-produksjon<br />
Maske<br />
Mikroprosessor<br />
Linse<br />
Mønster overføres til skiven<br />
Silisiumskive<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong><br />
Mot slutten av Moores lov?
Nanoelektronikk<br />
Elektronikk komponenter på<br />
nanoskala !<br />
Hva kan vi gjøre på atomnivå ?<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Er det mulig å skape nano strukturer<br />
med nye forutbestemte egenskaper ?<br />
Materialer:<br />
Halvlededende, ferroelektriske,<br />
piezo-elektriske, …<br />
Eks. Nanoskala strukturering med STM<br />
Teknikker:<br />
1)“Top-down”: elektronstrålelit<strong>og</strong>rafi,<br />
AFM, STM…<br />
2)“Bottom up”:<br />
Selvorganiserende…<br />
100 nm<br />
Anvendelser:<br />
- transistorer<br />
- minner<br />
- sensorer<br />
- bølgeledere<br />
- laserdioder<br />
- svitsjer<br />
- solceller<br />
- MEMS<br />
(mikro elektro-mekaniske systemer)…<strong>og</strong> i nanoskala NEMS!<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Framstilling <strong>og</strong> måling av nanoskala komponenter<br />
Eks. Halvleder-nanotråder<br />
En-krystallinsk<br />
bottom-up<br />
Au<br />
groing under gull<br />
nano partikler. GaAs<br />
! Måling av nanotråd laser<br />
! Nanoskala optoelektronikk<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Noen av våre<br />
laboratorier<br />
Halvleder-epitaksi (MBE)<br />
Nano-fotonikk lab<br />
Sputter lab<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong><br />
Renrom (<strong>NTNU</strong> NanoLab)
Sentrale kurs NF1<br />
4. klasse høst TFE4145 Elektronfysikk<br />
TFE4160 Elektrooptikk & lasere<br />
4. klasse vår TFE4210 Nanoelektronikk<br />
TFE4230 Nanofotonikk<br />
TFE4225 MEMS Design<br />
5. klasse høst TFE4575 Fordypn. Emne (7.5p)<br />
Fysiske metoder for nanostrukturering <strong>og</strong> karakterisering<br />
TFE4560 Fordyp. prosjekt (15p)<br />
5. klasse vår TFE4920 Masteroppgave (30p)<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
NF1-<br />
Nanoelektronikk <strong>og</strong> mikrosystemer<br />
Faglærere: Fagområde:<br />
Bjørn-Ove Fimland Halvlederlasere<br />
Jostein Grepstad<br />
Tynnfilm/nanoteknol<strong>og</strong>i<br />
Thomas Tybell Tynnfilm/nanoteknol<strong>og</strong>i<br />
Helge Weman Nanofotonikk<br />
Ralph Bernstein (prof II) Mikrosystemer<br />
Spørsmål?<br />
Ta kontakt med oss !<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Hvor finner du arbeid?<br />
ETABLERTE BEDRIFTER<br />
SINTEF<br />
Infineon SensoNor<br />
Tomra<br />
mikromek. sensorer<br />
elektroopt. systemer<br />
Optoplan fiberopt. sensorer<br />
NEO elektroopt. systemer<br />
OSI Optoelectronics<br />
optiske detektorer<br />
Norspace SAW filter<br />
ABB pneum. mikroventiler<br />
NERA rf MEMS<br />
Nordic VLSI ASIC’s for MEMS<br />
Q-Free<br />
FFI<br />
Justervesenet<br />
bomvei system<br />
lasere, hyperspektral<br />
Statoil, Norsk Hydro, …, Universiteter <strong>og</strong><br />
høgskoler<br />
NYE VIRKSOMHETER<br />
IDÉ<br />
Si røntgendetektorer<br />
Presens trykksensorer<br />
Optiswitch optisk modulator<br />
Altertis Medical CO 2 -sensor<br />
54.7 fotoakustisk IR-sensor<br />
Norchip sortering av bakterier<br />
Lifecare blodsukkermåler<br />
poLight opt. modulatorer<br />
Intopto mid-IR lasere<br />
<strong>NANOELEKTRONIKK</strong> & <strong>FOTONIKK</strong>
Change language