TECNICHE DI REALIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI STRATI SOTTILI

Luigi MARITATO TECNICHE DI REALIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI STRATI SOTTILI

0622200029
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA CHIMICA
2023/2024



ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2019
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
1TECNICHE DI REALIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI STRATI SOTTILI
330LEZIONE
2TECNICHE DI REALIZZAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI STRATI SOTTILI
330LEZIONE
Obiettivi
Conoscenza e capacità di comprensione
Conoscenza delle principali tecniche sperimentali di interesse industriale per la deposizione di film sottili di materiali inorganici e materiali organici e ibridi. Conoscenza delle principali tecniche chimico-fisiche di analisi strutturale e morfologica di film sottili e interfasi. Capacità di valutare l’influenza dei parametri operativi sulla realizzazione di film sottili di natura organica e inorganica.
Conoscenza e capacità di comprensione applicate - analisi ingegneristica
Abilità nel conoscere le principali tecniche di deposizione di materiali inorganici per PVD (Physical Vapour Deposition) quali sputtering, ablazione laser, epitassia da fasci molecolari (MBE); e organici e/o ibridi come le tecniche di elettrospinning
Conoscenza e capacità di comprensione applicate - progettazione ingegneristica
Abilità nel progettare materiali sottili con specifiche caratteristiche strutturali e funzionali, dipendenti dalla struttura fisica e chimica dei precursori. Abilità di caratterizzare da un punto di vista strutturale e morfologico i materiali prodotti, fornendo un quadro completo composizione-processo-struttura-proprietà fisiche
Autonomia di giudizio – pratica ingegneristica
Lo studente sarà in grado di valutare in autonomia la validità e i limiti di approssimazione dei modelli interpretativi del comportamento fisico e chimico della materia, in dipendenza dalla composizione e gli ambiti di utilizzo dei principi fondamentali della chimica e della fisica per comprendere i criteri che regolano la progettazione e la produzione di strati sottili in relazione alle loro applicazioni
Capacità trasversali - abilità comunicative
Lo studente sarà in grado di sostenere conversazioni su tematiche legate alla progettazione e produzione di strati sottili inorganici e organici e loro caratterizzazione strutturale e morfologica.
Capacità trasversali - capacità di apprendere
Lo studente sarà in grado di apprendere nuove tecnologie facendo ricorso ad una terminologia scientifica adeguata, e agli strumenti della chimica e della fisica di base
Capacità trasversali - capacità di indagine
Facendo ricorso agli strumenti della chimica e fisica di base lo studente sarà in grado di effettuare indagini autonome ed accurate.
Prerequisiti
FONDAMENTI DELLA FISICA CLASSICA E DELLA CHIMICA INORGANICA E ORGANICA
Contenuti
LE TECNICHE CHE SI INTENDE ILLUSTRARE SONO AMPIAMENTE ADOPERATE IN AMBITO SCIENTIFICO ED INDUSTRIALE. PER QUANTO RIGUARDA LA REALIZZAZIONE SARANNO TRATTATE LE PRINCIPALI TECNICHE DI DEPOSIZIONE PER PVD COME LO SPUTTERING, LA ABLAZIONE LASER E L’EPITASSIA DA FASCI MOLECOLARI (MBE) E LE TECNICHE DI DEPOSIZIONE PER ELETTROSPINNING; MENTRE PER LA CARATTERIZZAZIONE AVANZATA VERRANNO ILLUSTRATE: LA TECNICA DI DIFFRAZIONE AI RAGGI X, LA SPETTROSCOPIA I.R. E UV-VISIBILE, E LE MISURE DI CONDUCIBILITÀ ELETTRICA AL VARIARE DELLA TEMPERATURA.
IL CORSO PREVEDE SIA LEZIONI FRONTALI, NECESSARIE A FORNIRE LE OPPORTUNE CONOSCENZE DI TIPO TEORICO, CHE ATTIVITÀ PRATICHE DI LABORATORIO IN CUI GLI STUDENTI SARANNO CHIAMATI A SVOLGERE CONCRETAMENTE ALCUNE ESPERIENZE, METTENDO IN ATTO SUL CAMPO LE NOZIONI APPRESE DURANTE LE LEZIONI FRONTALI.
LA PARTE DI ESPERIENZA PRATICA IN LABORATORIO COPRIRÀ ALMENO IL 50% DEL CORSO.

PRINCIPI DI FISICA MODERNA (10 ORE LEZ)
TECNICHE DI DEPOSIZIONE PVD (5 ORE LEZ 3 ORE LAB )
REALIZZAZIONE DI STRATI SOTTILI DI MATERIALI INORGANICI CON TECNICHE PVD (3 ORE LAB)
CARATTERIZZAZIONE STRUTTURALE AI RAGGI X DI STRATI SOTTILI DI MATERIALI INORGANICI (3 ORE LAB)
CARATTERIZZAZIONE MORFOLOGICA DI STRATI SOTTILI DI MATERIALI INORGANICI (3 ORE LAB)
CARATTERIZZAZIONE ELETTRICA DI STRATI SOTTILI AL VARIARE DELLA TEMPERATURA (3 ORE LAB)
PRINCIPI DELLA SPETTROSCOPIA INFRAROSSA (FTIR) (4 ORE LEZ)
PRINCIPI DELLA SPETTROFOTOMETRIA UV-VISIBILE (4 ORE LEZ)
ELETTROSPINNING: PRINCIPI FISICI (5 ORE LEZ)
PRODUZIONE DI MEMBRANE TRAMITE ELETTROSPINNING A BASE DI BIO MATERIALI CARICATI CON MOLECOLE ORGANICHE (4 ORE LAB)
PRODUZIONE DI MEMBRANE TRAMITE ELETTROSPINNING A BASE DI BIO MATERIALI CARICATI CON NANOIBRIDI ORGANICI-INORGANICI (5 ORE LAB)
CARATTERIZZAZIONE STRUTTURALE DELLE MEMBRANE OTTENUTE PER ELETTROSPINNING TRAMITE SPETTROSCOPIA FTIR E ANALISI DELLE PROPRIETÀ FUNZIONALI DELLE MEMBRANE TRAMITE SPETTROFOTOMETRIA UV (2 ORE LEZ 6 ORE LAB)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO PREVEDE LEZIONI TEORICHE (30 ORE) ED ESERCITAZIONI PRATICHE IN LABORATORIO (30 ORE) PER UN TOTALE DI 60 ORE. DURANTE LE ESERCITAZIONI DI LABORATORIO SI REALIZZERANNO STRUTTURE SOTTILI E INTERFASI ATTRAVERSO LE TECNICHE DI PVD E ELETTROSPINNING. SI VALUTERANNO, INOLTRE, LE PROPRIETÀ STRUTTURALI E FUNZIONALI DEI MATERIALI OTTENUTI, TRAMITE LE TECNICHE CHIMICO-FISICHE TRATTATE NEL CORSO.
LA FREQUENZA È FORTEMENTE CONSIGLIATA
Verifica dell'apprendimento
LA PROVA DI ESAME È FINALIZZATA A VALUTARE LA CAPACITÀ DELLO STUDENTE DI AVERE APPRESO I PRINCIPI FONDAMENTALI DELLE TECNICHE DI DEPOSIZIONE DI FILM SOTTILI TRATTATE DURANTE IL CORSO, E LA CAPACITÀ DI PROGETTAZIONE DI MANUFATTI DI NATURA INORGANICA E ORGANICA CON CARATTERISTICHE STRUTTURALI E FUNZIONALI PER APPLICAZIONI MIRATE. VERRÀ RICHIESTA AGLI STUDENTI UNA TESINA SU UNA ESPERIENZA DI LABORATORIO, CONCORDATA CON I DOCENTI, E VERRANNO VERIFICATE LE CONOSCENZE ACQUISITE TRAMITE UN PROCESSO BOTTOM-UP.

LA VOTAZIONE, ESPRESSA IN 30SIMI, TERRÀ CONTO:

DELLA QUALITÀ DELL'ESPOSIZIONE, IN TERMINI DI UTILIZZO DI LINGUAGGIO SCIENTIFICO APPROPRIATO
DELLA CAPACITÀ DI CORRELAZIONE TRASVERSALE TRA I DIVERSI ARGOMENTI DEL CORSO E CON ALTRE DISCIPLINE DELL'INGEGNERIA
DELL'AUTONOMIA DI GIUDIZIO DIMOSTRATA.
PER RAGGIUNGERE LA SUFFICIENZA LO STUDENTE DOVRÀ DIMOSTRARE DI CONOSCERE UNA METODOLOGIA SPECIFICA PER LA PREPARAZIONE DI UN SISTEMA ORGANICO O INORGANICO E CORRELARE IL METODO DI PREPARAZIONE CON LE PROPRIETÀ FISICHE ATTESE DEL MATERIALE.

PER RAGGIUNGERE L'ECCELLENZA LO STUDENTE DOVRÀ DIMOSTRARE LA CAPACITÀ DI SAPERE AFFRONTARE LA PROGETTAZIONE, PROPONENDO LA APPROPRIATA METODOLOGIA DI PREPARAZIONE, DI UN MATERIALE ORGANICO O INORGANICO NON CONVENZIONALE, NON TRATTATO DURANTE IL LABORATORIO, SEGUENDO UN APPROCCIO BOTTOM-UP CHE ABBIA COME BASE DI PARTENZA SPECIFICHE PROPRIETÀ STRUTTURALI E FUNZIONALI CHE GLI VERRANNO PROPOSTE.
LA FREQUENZA E' FORTEMENTE CONSIGLIATA
Testi
IL MATERIALE DIDATTICO VERRÀ FORNITO AGLI STUDENTI DURANTE IL CORSO
Altre Informazioni
LA LINGUA IN CUI E' TENUTO IL CORSO E' L'ITALIANO
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2024-11-05]