Avansert nanoelektronikk

Emnet gir en innføring i elektrontransport i nanoskala halvlederkomponenter. Modeller for nanoskala-transistorer og kvanteeffekter i disse blir gjennomgått. Funksjonelle materialer (magnetiske, ferroelektriske) og anvendelser av disse innenfor elektronikk (GMR, TMR, minneteknologi) vil bli diskutert.
Grunnleggende mekanikk for design av mikroelektromekaniske systemer (MEMS) vil behandles. Ulike sensor- og aktuatorprinsipper, slik som piezoresistivt, kapasitivt, termisk og optisk prinsipp vil gjennomgås. Design og framstilling av ulike typer sensorer slik som trykksensorer, akselerometre og gassensorer vil gjennomgås i detalj. I tillegg vil optiske, termiske og biologiske sensorer og aktuatorer og deres anvendelser diskuteres.

Kunnskaper:
Kandidaten
- kan gjøre rede for hvordan elektroniske materialegenskaper forandres for nanoskalakomponenter,
- kan utlede modeller for miniatyriserte elektroniske komponenter som felt-effekt transistorer,
- kan analysere virkemåten til miniatyriserte elektroniske komponenter,
- kjenner til voksende teknologier for energieffektiv elektronikk,
- har kunnskaper om grunnleggende egenskaper og anvendelser av mikrosystem-teknologi
- har kunnskaper om generelle karakteristika for sensorer og aktuatorer
- har inngående kunnskaper om funksjonsprinsipper og oppbygging av ulike typer mikro-elektromekaniske sensorer og aktuatorer
- har kunnskaper om de viktigste avveiningene og grunnprinsippene for design og optimalisering av MEMS.

Ferdigheter:
Kandidaten kan
- velge blant ulike teoretiske tilnærminger for å beskrive elektronisk transport i elektroniske komponenter,
- kombinere kunnskap for å lage modeller av elektroniske komponenter,
- benytte ervervet kunnskap til å foreslå valg av egnet sensor- eller aktuatorprinsipp for å oppnå en bestemt funksjon,
- benytte ervervet kunnskap til å velge optimalt sensor- eller aktuatordesign,
- benytte ervervet kunnskap til å foreslå egnet prosess for framstilling av en spesifikk mikro-elektromekanisk komponent.
- gjennomføre enkle beregninger av elektromekaniske egenskaper for mikroelektromekaniske komponenter

Generelle ferdigheter:
Kandidaten kan
- sette mikrosystemteknologi i sammenheng med viktige utviklingstrekk innen informasjonsteknologi,
- planlegge og gjennomføre et seminar om et selvvalgt emne, alene eller som deltaker i en gruppe,
- formidle sentralt fagstoff som teorier, problemstillinger og løsninger både skriftlig og muntlig.

Forelesninger og øvinger. Kandidatene skal holde et seminar om selvvalgt emne.