Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu - Centralny punkt logowania
Strona główna

Pracownia technologii i inżynierii materiałowej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 0800-PTIMAT
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (0710) Inżynieria i technika Kod ISCED - Międzynarodowa Standardowa Klasyfikacja Kształcenia (International Standard Classification of Education) została opracowana przez UNESCO.
Nazwa przedmiotu: Pracownia technologii i inżynierii materiałowej
Jednostka: Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej
Grupy: Fizyka s2. Przedmioty specjalistyczne do wyboru
Punkty ECTS i inne: 5.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Wymagania wstępne:

Znajomość wybranych działów fizyki (optyka, ciało stałe, elementy fizyki współczesnej) na poziomie odpowiadającym treściom przyswojonym podczas wykładów z fizyki ogólnej i podstaw metod opracowywania pomiarów. Znajomość podstaw elektroniki przyswojonych na wykładzie po tym tytułem.

Całkowity nakład pracy studenta:

godziny realizowane z udziałem nauczycieli: 90h



- czas poświęcony na pracę indywidualną potrzebny do pomyślnego zaliczenia przedmiotu: 30h



- czas wymagany do przygotowania się i uczestnictwa w procesie oceniania: 30h



- czas wymagany do odbycia obowiązkowych praktyk: 0h

Efekty uczenia się - wiedza:

K_W04



Student rozumie rolę eksperymentu i symulacji komputerowych w procesie projektowania zagadnień inżynierskich; posiada świadomość ograniczeń technicznych i technologicznych aparatury w modelowaniu zjawisk fizycznych, obiektów technicznych i biologicznych.



K_W05



Student zna mechanizmy i metody syntezy podstawowych materiałów, podział materiałów w oparciu o ich cechy strukturalne oraz posiada wiedzę w zakresie powiązań parametrów cząsteczkowych z właściwościami fizycznymi materiałów.



K_W06



Student zna podstawowe pojęcia z zakresu struktury ciał



stałych, nieorganicznych organicznych i nanomateriałów, ich syntezy oraz metod ich analizy.



K_W09



Student zna podstawowe zasady charakteryzacji materiałów metodami fizycznymi i chemicznymi

Efekty uczenia się - umiejętności:

K_U01 potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie


K_U02 potrafi stosować podstawowe pakiety oprogramowania użytkowego do prezentacji wyników i analizy danych


K_U03 ma umiejętność samokształcenia się, m.in. w celu podnoszenia kompetencji zawodowych


K_U04 ma umiejętności językowe w zakresie dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów, zgodne z wymaganiami określonymi dla poziomu B2 Europejskiego Systemu Opisu Kształcenia Językowego


K_U05 potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego i przygotować tekst zawierający omówienie wyników realizacji tego zadania


K_U06 potrafi przygotować i przedstawić krótką prezentację poświęconą wynikom realizacji zadania inżynierskiego używając specjalistycznej terminologii


K_U07 potrafi wykorzystać w warunkach nie w pełni przewidywalnych poznane metody i modele matematyczne, a także symulacje komputerowe do analizy i oceny działania modelowanych układów

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne:

K_K01 potrafi krytycznie ocenić posiadaną wiedzę i zna jej ograniczenia



K_K02 potrafi precyzyjnie formułować pytania służące pogłębieniu zrozumienia danego tematu



K_K03ma świadomość i zrozumienie społecznych aspektów praktycznego stosowania zdobytej wiedzy i umiejętności oraz związanej z tym odpowiedzialności



K_K04 rozumie i docenia znaczenie prawnych aspektów prowadzenia badań oraz uczciwości intelektualnej



K_K05ma świadomość wagi i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżyniera, w tym jej wpływu na środowisko i związaną z tym odpowiedzialność za podejmowane decyzje

Metody dydaktyczne:

Ćwiczenia laboratoryjne wykonywane samodzielnie przez studentów.

Metody dydaktyczne poszukujące:

- doświadczeń
- laboratoryjna
- obserwacji
- seminaryjna

Metody dydaktyczne w kształceniu online:

- metody oparte na współpracy
- metody służące prezentacji treści
- metody wymiany i dyskusji

Skrócony opis:

Na Pracowni Technologii i Inżynierii Materiałowej wykonywane są ćwiczenia dotyczące wytwarzania struktur mikroelektronicznych i optoelektronicznych oraz ich charakteryzacji metodami optycznymi i elektrycznymi.

Pełny opis:

Tematy ćwiczeń:

1. Technologia cienkich warstw i nanostruktur:

a. struktury półprzewodnikowe (złącze p-n) oraz izolator – półprzewodnik (I-S),

b. metoda naparowywania próżniowego,

c. dip-coating.

2. Wykonywanie kontaktów w nanostrukturach i ich badanie:

a. struktury metal -półprzewodnik (M-S) oraz metal -izolator – półprzewodnik (M-I-S),

b. metoda naparowywania kontaktów.

3. Otrzymywanie i obróbka kryształów.

4. Luminescencja cienkich warstw i kryształów:

a. fotoluminescencja I(T),

b. elektroluminescencja I(T),

c. termiczne gaszenie luminescencji.

5 Fotoprzewodnictwo cienkich warstw i kryształów:

a. charakterystyki widmowe,

b. stałe czasowe,

c. wyznaczanie energii pułapek metodą niestacjonarnego przewodnictwa (PICT).

6. Spektroskopia defektów z głębokimi stanami metodami złączowymi:

a. metoda niestacjonarnej pojemności (DLTS),

b. metoda termicznie stymulowanej pojemności.

7. Fotopojemnościowe badanie struktur:

a. zmiana pojemności w funkcji długości fali,

b. wyznaczanie optycznych przekrojów czynnych,

c. zależności C(T) przy różnych oświetleniach.

8. Przewodnictwo zmiennoprądowe:

a. zależności G(f), C(f),

b. zależności G(T), C(T).

9. Wyznaczanie koncentracji i ruchliwości nośników:

a. przewodnictwo stałoprądowe,

b. efekt Halla,

c. efekt foto-Halla.

10. Widma odbicia i transmisji cienkich warstw, struktur wielowarstwowych i kryształów:

a. metody stacjonarne,

b. metody modulacyjne.

11. Badanie półprzewodników w podczerwieni:

a. widma odbicia w podczerwieni,

b. widma transmisji w podczerwieni.

12. Widma wzbudzenia cienkich warstw i kryształów:

13. Optoelektronika pryzmaty sprzężone.

a. wyznaczanie grubości warstw,

b. wyznaczanie współczynnika załamania.

14. Kinetyka luminescencji cienkich warstw i kryształów:

a. czasy zaniku,

b. widma opóźnione w czasie (TRS).

Literatura:

1. M. Blicharski – „ Inżynieria materiałowa”

2. A. Zawadzka – „Cienkie warstwy i nanostruktury cienkowarstwowe - eksperymentalne metody wytwarzania i badania właściwości”

3. J. Cieślewska, K. Beliniak - Materiały i technologie

4. C. Kittel - „Wstęp do fizyki ciala stałego”

5. J. Pankove - „Zjawiska optyczne w półprzewodnikach”

6. G. I. Jepifanow - „Fizyczne podstawy mikroelektroniki”

7. T. Figielski - „Zjawiska nierównowagowe w półprzewodnikach”

8. J. Hennel - „Podstawy elektroniki półprzewodnikowej”

9. A. Kawski, A. Kubacki - „Aparatura i metody badań luminescencji”

10. W. Marciniak „Przyrządy półprzewodnikowe i układy scalone” Warszawa WNT 1984r.

11. K. W. Szalimowa „Fizyka półprzewodników” Warszawa PWN 1974r.

12. P. S. Kiriejew „Fizyka półprzewodników” Warszawa PWN 1976r.

13. N. F. Kowtoniuk, J. A. Koncewoj "Pomiary parametrów materiałów półprzewodnikowych" Warszawa PWN 1973r.

14. T. Figielski „Zjawiska nierównowagowe w półprzewodnikach” Warszawa PWN 1980r.

15. M. A. Herman „Heterozłącza półprzewodnikowe” Warszawa PWN 1989r.

16. J.Groszkowski „ Zagadnienia wysokiej próżni”

17. J.Groszkowski „ Technologia wysokiej próżni”

18. A. Oleś „Metody doświadczalne fizyki ciała stałego”

On line:

1. Nishingan, Tatau, editor.; Rudolph, Peter, editor. 2015; 2nd ed.

Handbook of crystal growth. Volume II, Part A, B, Bulk crystal growth: basic techniques and growth mechanisms and dynamics / editor-in-chief, Tatau Nishingan, The University of Tokyo Hongo, Bunkyo-ku, Tokyo, Japan, volume editor, Peter Rudolph, Crystal Technology Consulting (CTC) Schonefeld, Germany.

2. Nishiga, Tatau, publishing director; Amano, Hiroshi, contributor; Kuech, T. F. 2015; 2nd ed

Thin films and epitaxy / editor-in-chief Tatau Nishiga ; contributors, Hiroshi Amano [and sixty-two others]

3. Binnewies, Michael.; Dolinšek, Janez.; Failamani, Fainan.; Feuerbacher, Michael.; Fisk, Zachary.; Gille, Peter, editor.; Grin, Yuri, editor.; Guo, Quansheng.; Guélou, Gabin.; Hedo, Masato.; Henkie, Zygmunt.; Ipser, Herbert.; Kakihana, Masashi.; Mori, Takao.; Prokofiev, Andrey.; Rosa, Priscila.; Schmidt, Marcus.; Vaney, Jean-Baptiste.; Ōnuki, Yoshichika. 2018

Crystal Growth of Intermetallics / Peter Gille, Yuri Grin

Metody i kryteria oceniania:

Warunkiem zaliczenia jest

1) wykonanie ustalonej liczby ćwiczeń w semestrze (na jedno ćwiczenie przewidziano 3 zajęcia) i uzyskanie ich zaliczenia na podstawie: zdanej teorii, wykonania części doświadczalnej (wykonanie próbek, dokonanie pomiarów ...), opracowania i interpretacji wyników, analizy błędów,, wykonania i dostarczenia sprawozdania w terminie uzgodnionym z prowadzącym

2) prezentacja w postaci posterowej wyników z jednego (ustalonego z prowadzącym) ćwiczenia z objaśnieniem prezentowanej treści prowadzącym, studentom i zaproszonym gościom. Prezentacja ta odbywa się w ostatnim tygodniu zajęć danego semestru.

Ocena jest ustalana na podstawie ocen cząstkowych z rozmowy wstępnej dopuszczającej do wykonania ćwiczenia, sprawozdań i za prezentację.

Sposób weryfikacji efektów kształcenia:

- rozmowa wstępna dopuszczająca do wykonania zadania (W01, W02, W03, W10)

- sprawozdanie z części praktycznej (W10, U01, U02, U03, K02, K03)

- prezentacja (U07, K02,K03)

Praktyki zawodowe:

nie dotyczy

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (w trakcie)

Okres: 2022-02-21 - 2022-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Laboratorium, 90 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Zawadzka
Prowadzący grup: Karol Strzałkowski, Anna Zawadzka
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2023-02-20 - 2023-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć:
Laboratorium, 90 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Anna Zawadzka
Prowadzący grup: Karol Strzałkowski, Anna Zawadzka
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Laboratorium - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu.
ul. Jurija Gagarina 11, 87-100 Toruń tel: +48 56 611-40-10 https://usosweb.umk.pl/ kontakt deklaracja dostępności USOSweb 6.8.0.0-3 (2022-08-19)