Modulbeschreibung
Mikro- Nanotechnologie
Kurzzeichen:
M_MNT
Unterrichtssprache:
Deutsch
ECTS-Credits:
2
Arbeitsaufwand (h):
60
Leitidee:
Die Studierenden
- verstehen die wichtigsten physikalischen und technischen Zusammenhänge in Nanomechanik, Nanoelektronik, Nanophotonics, Nanowärmelehre, Nanomaterialien und Nanobiotechnologie.
- kennen die Prinzipien, auf denen nanotechnologische Phänomene beruhen.
- kennen die Grundlagen der nanotechnischen Herstellungsverfahren.
- kennen die verschiedenen Analyseverfahren in der Nanotechnik.
- kennen den Einsatz der wichtigsten nanoskaligen Werkstoffe in der Technik und in der Biotechnologie.
- kennen verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der Nanotechnologie in der Praxis.
- verstehen die Chancen und die Risiken, die mit der Nanotechnologie verbunden sind.
- kennen die Herausforderungen der Elektroniktechnologie.
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Buser Rudolf
Lehrpersonen:
Dr. Bernard André, Prof. Dr. Buser Rudolf
Standort (angeboten):
Buchs
Vorausgesetzte Module:
Zusätzliche Eingangskompetenzen:
Ebenfalls vorausgesetzt sind die beiden Module Mechanik & Werkstoffe / Chemie I sowie Mechanik & Werkstoffe / Chemie II.
Modultyp:
Bemerkungen:
Das Modul findet alternierend im Herbstsemester oder im Frühlingssemester statt.
Modulbewertung:
Note von 1 - 6
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Während der Unterrichtsphase:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben (Gewicht 100%).
Bemerkungen:
Es findet keine abgesetzte Modulschlussprüfung statt.
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- kennen die Herausforderungen der modernen Elektroniktechnologie.
- verstehen die Skalierungseffekte der Mikro- und Nanotechnologie.
- haben einen Überblick über die Standardverfahren der Nanotechnologie.
- kennen die wichtigsten Herstellungsverfahren von Nanopartikeln und ihren Einsatz.
- kennen die analytischen Verfahren in der Nanotechnik.
- erweitern ihr Wissen in den Gebieten der Nanomechanik, Nanoelektronik, Nanomaterialien und Nanobiotechnologie.
- verstehen die Nanotechnologie als eine hochgradig transdisziplinäre Wissenschaft.
- kennen Beispiele von Komponenten, Systemen und Designs für die Mikro- und Nanotechnologie.
- verstehen das Potential der Nanotechnologie, aber auch die damit verbundenen Risiken.
Modul- und Lerninhalt:
- Herstellungsverfahren integrierter Schaltungen
- Packaging Aspekte der Mikrosystemtechnik
- Nanoelektronik: Einzelelektronen-Transistor, Quanten-punkt, Molekulare Elektronik
- Geschichte und wichtigste Akteure der Nanotechnologie
- Nanophysik: Quantenphänomene bei der Miniaturisierung und deren Nutzen
- Nanomechanik: Herstellung kleinster Strukturen und deren Effekte, top-down und bottom-up Verfahren, Self-Assembly
- Nanoanalytik und Nanophotonics: Tunnelraster- und Atomkraftmikroskopie, Fluoreszenzmethoden und Einzelmolekülmessungen, Nanosensorik
- Nanowerkstoffe: Nanopolymere und Nanopartikel wie Carbonanotubes, ihre Herstellung und Verwendung
- Nanobiotechnologie: Manipulation einzelner Zellen oder Moleküle, Anwendungen in der Medizin und Diagnostik
Lehr- und Lernmethoden:
Lehrgespräch, Selbststudium
Lehrmittel/-materialien:
Fachliteratur, Skript mit Übungsunterlagen
Buch „Nanotechnology – Understanding Small Systems“ Rogers, Pennathur, Adams, CRC Press, 2008