Fabricación de Micro y Nanoestructuras en Laboratorio

Curso

Fabricación de Micro y Nanoestructuras en Laboratorio

Departamento de Física
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Fabricación de Micro y Nanoestructuras en Laboratorio

El curso consta de un módulo introductorio teórico y un trabajo práctico en el laboratorio. El estudiante podrá vivir la experiencia real de trabajar en un laboratorio de investigación de nivel internacional en el área de la física de nano dispositivos. Durante su desarrollo aprenderá de primera mano procesos de litografía óptica sobre sustratos como por ejemplo silicio donde se generarán patrones a escalas micrométricas de materiales como plata. El crecimiento de los materiales tendrá espesores del orden de decenas de nanómetros mediante técnicas de evaporación térmica y de manera demostrativa por pulverización catódica (Sputtering) donde se demostrará el proceso de y pulido por iones (ion milling).

Este curso se diferencia por:

  • Aprender la física detrás los procesos de micro y nano fabricación de una manera práctica en el laboratorio.
  • Aprender cómo desarrollar dispositivos completos de una y más capas con micro fabricación mediante la técnica de litografía óptica de alta resolución.
  • Diseño de máscaras para litografía óptica.
  • Métodos de micro y nano fabricación de dispositivos.
  • Métodos más comunes de crecimiento (evaporación térmica y sputtering) de materiales en escala nanométrica.
  • Aprender elementos básicos relacionados con el trabajo en salas semi-limpias.
  • Perspectivas futuras de estas tecnologías y su aplicación en industrias de sensores, micro y nano electrónica.

La inversión incluye sesiones de práctica en laboratorio y materiales requeridos para las actividades.

Dirigido a

  • Líderes, personal técnico, ingenieros desarrolladores y emprendedores de la industria tecnológica.
  • Profesores universitarios en las áreas de ingeniería, ciencias y carreras técnicas.
  • Interesados en la fabricación de micro y nano dispositivos, en incursionar en diseño de circuitos integrados (IC), en el diseño de microsensores y diseño de Sistemas Micro Electro-mecánicos (MEMS).
  • Profesionales en las áreas de Ciencias, Física, Química, Ingeniería o relacionadas.

Objetivos

Al finalizar el curso el estudiante estará en capacidad de:

  • Aprender, mediante prácticas de laboratorio presenciales, los elementos básicos de la micro y nano fabricación desde el punto de vista de la física.
  • Diseñar máscaras de litografía óptica para microelectrónica.
  • Uso de distintas técnicas de crecimiento de materiales (Evaporación térmica y Sputtering) en escala nanométrica.
  • Diseño de dispositivos multicapa con métodos avanzados en escala micro y nano.

Metodología

Curso presencial: 4 horas (teoría) + 6 horas (laboratorios).

La sección teórica será durante el primer día del curso. La sección práctica será durante 3 sábados. Para lograr la experiencia dentro del laboratorio será necesario dividir en grupos de 4 personas. Los estudiantes asistirán 2 horas cada sábado por grupo en diferentes horarios.

Sábado 1: Teoría (4 horas).

Sábado 2: Litografía óptica (2 horas).

Sábado 3: Evaporación térmica + proceso de Lift off (2 horas).

Sábado 4: Demostrativo de técnicas de crecimiento por sputtering + ion milling (2 horas).

  • Primera sesión: 22 de julio de 8:00 a.m. – 12 m.(sesión teórica).
  • Segunda sesión: 29 de julio (sesión práctica: Litografía óptica). Grupo de máximo 4 estudiantes en las siguientes franjas:
    • 8:00 a.m. – 10:00 a.m.
    • 10:30 a.m. – 12:30 p.m.
    • 2:00 p.m. – 4:00 p.m.
  • Tercera sesión 5 de agosto (sesión práctica: Evaporación térmica + proceso de Lift off). Grupo de máximo 4 estudiantes en las siguientes franjas:
    • 8:00 a.m. – 10:00 a.m.
    • 10:30 a.m. – 12:30 p.m.
    • 2:00 p.m. – 4:00 p.m.
  • Cuarta sesión: 12 de agosto (sesión práctica: Demostrativo de técnicas de crecimiento por sputtering + ion milling) Grupo de máximo 4 estudiantes en las siguientes franjas:
    • 8:00 a.m. – 10:00 a.m.
    • 10:30 a.m. – 12:30 p.m.
    • 2:00 p.m. – 4:00 p.m.

Contenido

  1. Introducción: Técnicas de micro y nano fabricación.
  2. Técnicas básicas de litografía óptica y caracterización mediante microscopía óptica. Nociones de litografía coloidal.
  3. Técnicas básicas de alto vacío, evaporación térmica y proceso de lifft off.
  4. Crecimiento por sputtering y pulido mediante iones (ion milling).

Profesores

Edgar J Patiño

Profesor Asociado de Física, en materia condensada experimental, en la Universidad de los Andes (Colombia) desde 2007. También se desempeñó como profesor ocasional en la Universidad Yachay Tech en el 2018 donde montó los primeros laboratorios de nano-fabricación de Ecuador. Obtuvo su licenciatura en Física en la Escuela Politécnica Nacional (Ecuador). Pasó un año como científico asociado en la Universidad de Tecnología de Helsinki (Finlandia). Realizó sus estudios de doctorado (Ph.D.) en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y su formación post-doctoral en el Laboratorio de Physique des Solides (Francia). Después de esta posición post-doctoral, se trasladó a Colombia para iniciar los primeros laboratorios de física de la materia condensada. Aquí fue capaz de montar dos laboratorios de investigación de primera clase; "Laboratorios de Superconductividad y Nano-Dispositivos". Estos se han dedicado principalmente a investigar dispositivos con dimensiones micro y nano-métricas de materiales magnéticos, semiconductores y superconductores. Como experimentalista ha diseñado y construido numerosos equipos y experimentos con características únicas. Incluyendo el primer sistema de evaporación de e-gun en el país con máscaras para fabricación de dispositivo y un cañón de iones de Argón para pulido a nivel atómico dentro de la cámara de vacío. Estas características hacen que este sistema sea comparable a los mejores del mundo. Como profesor universitario, ha supervisado oficialmente el trabajo de investigación de numerosos estudiantes de pregrado, maestría, doctorado y postdoctorado. También ha enseñado y presidido 13 cursos diferentes a nivel de pregrado y postgrado. Entre sus contribuciones científicas ha sido autor de 29 trabajos de investigación en revistas científicas, de los cuales unos 18 constituyen contribuciones directas como primer autor, director o codirector.

Ciro Gelvez

En el 2016 Ciro Gelvez obtuvo su pregrado en física en la Universidad de los Andes y luego se ha desempeñado como asistente de investigación en el Laboratorio de Nanodispositivos de esta universidad. Realizó su tesis sobre la fabricación y caracterización de nanodiscos magnéticos (hechos de tres capas). Estos nanodiscos fueron desarrollados mediante una técnica avanzada de litografía coloidal la cual Ciro la realizó con éxito por primera vez en Colombia. Como resultado, este trabajo fue publicado en una revista científica de alto impacto. Dentro de sus competencias también están el desarrollo de litografías por haz de iones y manejo de litografía óptica de varios niveles mediante la utilización de máscaras mecánicas y crecimiento de películas ultra delgadas mediante técnicas de evaporación térmica por cañón de electrones y pulverización catódica (sputtering). Ha realizado numerosos cursos de nivel de postgrado en las áreas de física y nanotecnología en Italia. Actualmente se desempeña como fundador y CEO de una empresa dedicada al desarrollo y la asesoría en sensórica aplicada a la agricultura.

Condiciones

Eventualmente la Universidad puede verse obligada, por causas de fuerza mayor a cambiar sus profesores o cancelar el programa. En este caso el participante podrá optar por la devolución de su dinero o reinvertirlo en otro curso de Educación Continua que se ofrezca en ese momento, asumiendo la diferencia si la hubiere.

La apertura y desarrollo del programa estará sujeto al número de inscritos. El Departamento/Facultad (Unidad académica que ofrece el curso) de la Universidad de los Andes se reserva el derecho de admisión dependiendo del perfil académico de los aspirantes.

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