Tema: Tópicos especiais em microeletrônica/nanotecnologias

Ementa: Classificação de nanotecnologias, conceitos básicos. Abordagens alternativas: top-down e bottom-up. Propriedades de materiais: mudanças dramáticas na escala nanométrica. Energia superficial, materiais líquidos e sólidos. Fenômenos relacionados à curvatura da superfície. Nanoestruturas de 0, 1 e 2 dimensões (nanopartículas e clusters, nanofibras e nanotubos, filmes finos): propriedades básicas. Técnicas de síntese (CVD e PVD ? deposição química e física de vapor, ALD ? deposição por camadas atômicas, processos eletroquímicos e electroless, SAM ? monocamadas auto montáveis, filmes Langmuir-Blodgett, sol-gel, outros). Mecanismos de nucleação e crescimento. Modelo VLS ?vapor-líquido-sólido. Técnicas físicas de nanofabricação: litografia (óptica, por feixes de elétrons), FIB (feixe de íons focalizado), processamento por plasmas, AFM (microscopia de forca atômica), nanomanipulação. Nanotubos de carbono (NTC) e folhas de grafeno: propriedades básicas. Tipos de ligações em carbono e outras nanoformas de carbono. Nanotubos de carbono de parede única, de poucas paredes e de paredes múltiplas (SWNT, FWNT, MWNT). Métodos básicos de síntese (CVD catalítico, arco, laser). Controle dos processos de nucleação e crescimento para obtenção dos nanotubos com parâmetros pré-definidos, aspectos micro-energéticos do processo de síntese. Técnicas de caracterização, manipulação, purificação e funcionalização de NTC. Aplicações de NTC em nanoeletrônica (dispositivos FET ? transistores efeito de campo, interconexões), sensores químicos, físicos e biológicos, em emissores de campo e em materiais compósitos. Síntese e aplicações de grafeno. Aula prática: demonstração das várias técnicas de síntese e análise de nanoestruturas e nanodispositivos (CVD, PECVD, FIB, Raman, AFM, medidas elétricas de 2 e 4 terminais) no Centro de Componentes Semicondutores - CCS da UNICAMP.

Bibliografia: G. Cao. Nanostructures and nanomaterials, Imperial College Press, London, 2004.; Nanoscale Science and Technology, Ed. by R. Kelsall, I. Hamley, M. Geoghegan, J. Wiley, Chichester, 2005.; Carbon Nanotubes. Science and Applications. Ed. by M. Meyyappan, CRC Press, Boca Raton, 2005.; C. P. Poole, F. J. Owens, Introduction to nanotechnology, J. Wiley, N.Jersey, 2003.; Revistas Nanotechnology, Nanoletters, ACS Nano.

Forma Avaliação: Provas escritas depois de 8 aulas e no final do curso