MasterNanowetenschappen en Nanotechnologie€¦ · PZT, SBT Metal gates High-k dielectrics? 1970...

1

Master Nanowetenschappen

en Nanotechnologie

G. GroesenekenProgrammadirekteur

The prophet: the vision or the

dream ?

The Classic Talk: “There’s Plenty of Room at the Bottom”

Richard Feynman

Noble Prize Physics 1965

”The principles of physics do not speak against

the possibility of maneuvering things atom byatom. It is not an attempt to violate any laws; it

is something, in principle, that can be done; but

in practice, it has not been done because we are

too big”

”I want to build a billion tiny factories, models

of each other, which are manufacturing

simultaneously, drilling holes, stamping parts,

and so on.

2

Wat is Nanowetenschappen en

Nanotechnologie ?

Nanowetenschappen

= studie van fenomenen en manipulatie

van materialen op atomaire, moleculaire

en macromoleculaire schaal (nanometers),

waar de eigenschappen significant

verschillen van die op grotere schaal !

Nanotechnologie

= toepassing van nano-effecten en

nanomaterialen, structuren en –concepten

in (nieuwe) devices, systemen en

produkten

Nanotechnologie ?

Nanotechnologie:

= Methoden and tools voor de fabricage en/of het gebruik

van structuren op de nanometer schaal (1 to 100nm)

Influenza virus

100 nanometer (nm)

Atom

0.3 nanometer (nm)

NANOTECHNOLOGY

3

What is Special at the Nanoscale?

• Reactivity ~ outside atoms (chemical reactivity)• Quantum properties change (optical properties different)• Material properties change (strength, conduction, magnetic…)• New materials by synthesis (1022) => nanotoxicity research!• Chemical decoration possible (“hooks” to bio)• …

A NEW FRONTIER TO BE DISCOVERED, ASSESSED AND APPLIED. WILL IMPACT ALL INDUSTRIES

Nano

54 atoms

24 outside 36 outside

nm

Nanotechnology: Shaping the picture

Source: NSF

4

Wat is Nanowetenschappen en

NanotechnologieNanowetenschappen = wetenschap van de kleine

afmetingen (nm)

Quantumfysica

Scheikunde en biochemie op nm-schaal

Nano-biologie en biofysica

Materiaalwetenschappen

Nanotechnologie = toepassingen van de kleine afmetingen (nm)

Device en materiaal technologie

IC-Procestechnologie

Ontwerpmethodologie voor nanoelektronica

Nieuwe devices en sensoren

Bio-electronica

Bio-nanosystemen en biomimetics

Nanowetenschappen en

nanotechnologie

Key = multidisciplinariteit – grensvlak van

verschillende wetenschappelijke disciplines

5

Nanotechnology-related Patents

and publications

Government Nanotechnology R&D

Investments (1997 - 2005)

6

Possible application area

• Nanoelectronics

• Smart materials

• Sensors and biosensors

• Nanoscale biostructures

• Energy capture and storage

• Health

• Photovoltaics

• Environmental

• …

• …

Applications

• "Nanotechnology is an area which

has highly promising prospects for

turning fundamental research into

successful innovations. Not only to

boost the competitiveness of our

industry but also to create new

products that will make positive

changes in the lives of our citizens,

be it in medicine, environment,

electronics or any other field."

• (European Commissioner for

Science & Research, Janez

Potočnik)

7

Van micro- tot nanoelektronica

Source: R. Kurzweil

Moore’s law: decreasing cost / function

8

Al

Si,SiO2

Poly-SiSi3N4

TiSi2CoSi2TaSi2MoSi2WSi2

W

Cu, TiN

Low-k dielectrics

PZT, SBT

Metal gates

High-k dielectrics

?

1970 1980 1990 2000 2010

Materials

TRENDS IN IC MATERIALS

Van micro- tot nanoelektronica

Key technological breakthroughs:

Top-down scaling

Optische lithografie

Nieuwe materialen

• “Top-down” nanofabricationImplementation of various

techniques to remove, add or

redistribute atoms or molecules in a

bulk material to create a final

structure.

• “Bottom-up” nanofabricationAtomic and molecular scale directed

self-assembly to create larger scale

structures with engineered properties.

Nanofabrication Approaches:

top-down vs bottom-upMachined

Assembled

9

Top-down vs. bottom-up approach

Nanowetenschappen

Nanotechnologie

Microelectronica

Scheikunde

Biologie

Atomaire manipulatie

Top-down

Bottom-up

Moleculaire elektronica

Organische elektronica

Bioelektronica

NanoMEMS

Nanotechnologie

21st Century ICT: The Post-PC era

Broadband WirelessPersonal Assistant

PolymerElectronics

Dissapearing ICT

15 more years of Moore and More than Moore…Before we reach quantum limits…

Smart Sensorsand Actuators

On the way to…

More Moore More Than Moore

WWW

10

Nanoelectronics

Nanotechnology

Biotechnology

InformationTechnology

Converging technologies (NBIC)

Convergence on the Nano-Scale…

cmµµµµmnm

BIOTECH

transistor

x109

NANOELECTRONICS

31nm31nm

40 µm

Fromherz

11

ICT interfaces Bio at Nano-Scale…

© IMEC-HUJI 2003

electrical

action potential

chemical

neurotransmitter

ICT Interpretation-control-transmissionChip

Neuron

IMEC-VIBK.U.Leuven

AlzheimerParkinsonBrain ResearchNeuroprobes…

Convergence on the Nano-Scale…

cmµµµµmnm

BIOTECH

Nano Particles

NANOTECH

transistor

x109

NANOELECTRONICS

31nm31nm

12

hyperbranched gold nanoparticles

Nanoparticles for cancer therapy

Source: imec

Nanomedicine, the application of nanotechnology in healthcare, offers numerousvery promising possibilities to significantly improve medical diagnosis and therapy,leading to an affordable higher quality of life for everyone.

Smart Pills

1st generation :

sense & communicate

2nd generation : also decide & act

13

Lab-on-a-Chip (IMEC Prostate Cancer Detection)

1

The PAMELA instrument….

2 3

EU PAMELA PROJECT

Source: IMEC

Micro FluidicsSilicon Chip Bio-Sensor

Carbon Nanotubes, buckyballs,

nanodraden

2 µµµµm

S

DG

First CNT transistor

R. Martel et al. Appl. Phys. Lett. 73 (1998) 2447.

Carbon Nanotubes

Nanowires

Buckyballs

CNT transistoren

14

Nano-Building Blocks

Diameter : 1 nm

Nanotubes100* steel strengthElectronics, medicine…

NanowiresTransistors, batteries, catalysts

…

Nano Particles

TiO2

Anti-AdhesiveSun Screen…

H2 StorageMembranesFilters(BASF)

• Automotive (bumpers and other structural parts)

• Marine, especially sailing boats (structural outer shell in

carbon fiber composite, masts and other generic structural

parts)

• Industrial parts (rollers, doctor-blades and wind-mill blades)

• Sporting equipments (bike frames, hockey sticks, tennis

rackets, skis and golf shafts)

• Aerospace (structural parts and interiors)

Carbon nanotube applications: High

performance composites

15

TiO2

photocatalysis + oxidation Hydrophilic surface

TiO2 for self –cleaning windows

Zinc Oxide sunscreen

Nanophase zinc oxide

16

Nano silver: anti-bacterial

Silver Nano Health System) is a trademark name of an antibacterial

technology which uses silver nanoparticles in washing machines,

refrigerators, air conditioners, air purifiers and vacuum cleaners introduced

by Samsung in April 2003 (Wikipedia)

Nanotechnology and energy

17

Source : Koparka, Nanosys

.

Thin Flexible Photovoltaic Cells

Tiny solar cells can be printed onto flexible, very thin

light-retaining materials.

Until recently, photovoltaic cells were derived from

silicon semiconductor technology. Recent research

into improving the efficiency of PV cells has gone into

polymer materials. Plastic semiconductors are highly

flexible but inefficient, converting less than 6% of the

energy landing on them.

Currently, researchers use nanocrystals made of lead

sulfide, which can be “tuned” to absorb wavelenghts

from the red to the deep infrared. Combined with

polymer sensitive to green and blue light,

nanocrystals can convert red and infrared light to

energy the polymer can turn into electrical current.

Meer informatie over

nanotechnologie

• http://www.nanotechnologyfordummies.com/Resources.html

• http://www.viwta.be/files/Dossier2-VOLLDEF.pdf

• http://cordis.europa.eu/nanotechnology/

• ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/nano_brochure_en.pdf

• http://www.research.ibm.com/nanoscience/

• http://aspbs.com/jnn/

• http://www.royalsoc.ac.uk/landing.asp?id=1210

• http://www.nano.org.uk/

• http://www.nano.gov/

18

Outline

• Wat is Nanowetenschappen en Nanotechnologie ?

– Wat is het ?

– Voorbeelden

– Toepassingen

• Master Nanowetenschappen en Nanotechnologie

– Structuur en instroom

– Overzicht vakkenclusters

– Master thesis

– Industriele stage

• Erasmus Mundus Master Nanoscience and Nanotechnology

– Wat is het ?

– Structuur

– Kandidaatstelling

• Perspectieven

Nederlandstalige en Engelstalige

Master

Nederlandstalig traject met een Nederlandstalig diploma

- bevat een (groot) deel Engelstalige vakken

- meeste kernvakken zijn enkel in het Engels beschikbaar

Engelstalig traject met een Engelstalig diploma

- vooral Engelstalige vakken

- minder aanbod van Engelstalige AVO’s

Erasmus Mundus Master

- uitsluitend Engelstalige vakken

- studenten studeren een jaar aan andere universiteit

- studenten krijgen twee diploma’s

19

Master Nanowetenschappen en

Nanotechnologie

• Interfacultaire master met cursussen uit drie

verschillende faculteiten

– Wetenschappen: departementen Fysica en

Scheikunde

– Ingenieurswetenschappen: departementen

Elektrotechniek en Materiaalkunde

– Bio-ingenieurswetenschappen

– 3 Masters: Engelstalig traject, Nederlandstalig traject,

Erasmus Mundus

Nanowetenschappen

Nanotechnologie

Toepassingen:

nieuwe componenten en sensoren

elektronische- en opto-elektronische systemen

microgolftechniek

micro-mechanische systemen en bio systemen

zonnecellen

biomedische toepassingen (e.g. drug delivery)

Vaardigheden:

materiaalkeuze

opbouw en ontwerp van structuren

procesbeheersing

manufacturing aspecten: betrouwbaarheid en yield

fundamentele wetenschappen

Studenten:

interesse voor basiswetenschap en technologie

interesse voor nieuwe toepassingen in elektronica

interesse in multidisciplinair kennisveld

20

Doelstellingen van de opleiding

• prepare the students for a professional career in a technical-industrial environment and in scientific research (either industrial or academic).

• obtain mastery of the general principles in physics, chemistry, electronics and biology that play a role at the nanometer scale;

• gain insight in the materials, fabrication and other experimental techniques that can be used on the nanoscale and their limitations;

• develop skills in the field of theoretical analysis, fabrication, simulation and modeling.

• Obtain in-depth knowledge of at least one specialization area within

the field of nanoscience and nanotechnology

• Obtain problem solving and design skills

• Learn teamwork, communication skills

• Intellectual competences: project management, societal and ethical

aspects, quality manegement, etc.

• European master in an international environment

Kernmerken

• Multidisciplinair: op grensvlak van verschillende

wetenschappelijke disciplines

• Sterke band met recente vernieuwingen en

wetenschappelijk onderzoek op gebied van

nanotechnologie (o.m. via IMEC)

• Toekomstgericht: grote verwachtingen voor

nanotechnologie op brede waaier van

toepassingsgebieden

• Grote ruimte voor keuzevakken uit een groot

aantal disciplines

• Ook niet-technische (ethische, veiligheid, sociale)

aspecten van nanotechnologie komen aan bod

21

InstroomschemaHoofd-nevenrichting combinaties

Hoofd / neven bwk

X

Geo-mijnbouw (GMB)- X X X

Computerwetenschappen (CWS) X X X X

Elektrotechniek (ELT) X X X X X

Werktuigkunde (WTK) X X X X X X X

Materiaalkunde (MTK) X X X X X X

Chemische technologie (CHT) X X X X

Bouwkunde (BWK)

gmb cws elt wtk mtk cht tv bb

Instroom is mogelijk van 19 verschillende Bachelor combinaties

Sommige combinaties vereisen volgen van aantal schakelvakken

(voorzien binnen de Master)

Andere combinaties zijn mogelijk mits extra stp buiten de Maser !

Structuur van de Master: 120 stp !

Totaal120 st p

voor2 jaar

3 Afstudeerrichtingen 60 stp

Aanpassingsopleiding max 15 stp

AVO (Algemeen Vormende Opleiding) 9-12 stp

Kernopleiding 36 stpMateriaalfysica en technologie voor nano-elektronica 6 stp

Chemie op nanometerschaal 6 stp

Technologie van geintegreerde systemen 6 stp

Nanogestructureerde bio-macromoleculen 6 stp

Mesoscopic physics 3 stp

Projectwork Nanoscience or P&) Nanoelectronica 3 stpGevanceerde nano-elektronica componenten 3 stp

Capita Selecta van de Nanowetenschappen en Nanotechnologie: 3 stp

Bio-ingenieurBurgerlijk Ingenieur Natuurwetenschappen

Specifieke opleiding15 stp

Cluster 1 of Cluster 2


Cluster 4


Cluster 5 of Cluster 6

Verbredende opleiding15 stp

Keuzevakken uit

Clusters 3-7

(of 9 stp + Ind. Stage)


Keuzevakken uit

Clusters 1-3, 5-7



Keuzevakken uit

Clusters 1-4, 7


Master thesis30 stp

Master thesis30 stp

Master thesis30 stp

22

Aanpassingsopleiding (max 15 stp)

Basisvakken die nodig zijn om de kernvakken tekunnen volgen, aanvulling op bachelor

• Semiconductor devices 3 stpGroeseneken/Heremans

• Elektronische basisschakelingen 3 stpSteyaert

• Structure, synthesis and cellular 3 stpfunction of macromoleculesVanderleyden

• Halfgeleider fysica 3 stpMaes

• Quantum physics 3 stpTamassia

• Atoomtheorie, chemische periodiciteit 3 stpen chemische bindingCreemers

Aanpassingsopleiding

23

Kernopleiding (36 stp)

Sem 1

• Materiaal fysica en technologie 6 stpvoor nanoelectronicaHeyns

• Nanogestructureerde bio-macromoleculen 6 stpEngelborghs

Sem 2

• Technologie van geintegreerde systemen 6 stpWouters/Van Hoof

• Chemie op nanometer schaal 6 stpDe Feyter

• Project work Nanoscience of P&O nanoelectronica 3 stpStesmans/Van Hoof

Sem 3

• Geavanceerde nanoelectronica componenten 3 stpVan Rossum

• Mesoscopic Physics 3 stpMoshchalkov/Houssa/Stesmans

Sem 2 en 4

• Capita Selecta NW/NT 3 stpMaes

Capita Selecta NW/NT

• Reeks seminaries over allerlei actuele topics ivmNanowetenschappen en Nanotechnologie

• Zowel technische als niet-technische aspecten (ethische, sociale, wetgeving, EHS, industrieel etc.)

• Gespreid over 2 academiejaren, telkens in tweedesemester, 2e jaars volgen enkel de videobroadcastedseminaries

• Sommige worden georganiseerd door de 5 EMM partners via videoconferencing voor zowel lokale KUL als EMM studenten

• Studenten moeten min ¾ van de seminaries bijwonen

• Evaluatie = 2 rapporten (1/jaar, 1 eigen keuze, 1 opgelegd)

24

Projectwerk

Twee praktijkvakken: een van beide verplicht- keuze uit lijst van projectjes

- Groepjes van 2 tot 4 studenten (teamwerk leren)

- Leren onafhankelijk werken, voorbereiding van thesis

- Afsluiten met verslag en presentaties

- Beoordeling door coordinator en begeleiders

1) Project work Nanoscience (A. Stesmans coordinator)- Georienteerd naar wetenschappelijk experimenteel werk

2) P&O Nanoelectronica (C. Van Hoof, coordinator)- Georienteerd naar design van geintegreerd systeem

Project work Nanoscience

Aim: to master the details of an “unknown” nano research aspect, and

in taking initiative, develop research skills in a spirit of collaboration

within a research environment.

Examples of projects performed

• STM study of self-assembly at the liquid-solid interface

• Effect of polymorphs on preferential adsorption

• Polycrystalline seed layers for thin-film solar cells

• Epitaxial layers for high efficiency thin film solar cells

• Guided motion and rectification of vortices in superconductors

• Lab-on-chip technology based on digital microfluidics

• Bio-electronic nose

• In search of graphene

25

P&O (Practical design)

Doel: een praktische micro/nano-systeemdesign cyclus (specs, why, how, implementation, test) in een beperkttijdsbestekl

– “System” = combinatie van sensors/actuators, microelektronica, embedded intelligence en verpakking

– “micro/nano” = nadruk ligt op miniaturisatie beneden een gegevenplatform

Opdracht = design, implement en test eenfunctionele sensor voor een draadloze sensor node

= combinatie van analoog, digitaal, draadloos, sensing, integratie, power generatie en opslag, packaging, ….

Algemeen Vormende Opleiding

(9-12 stp)Een totaal van 9-12 stp te kiezen uit ruim aanbod van algemeen vormende vakken

• Initiatie tot ondernemen

• Engels in technische bedrijfsomgeving

• Frans in technische bedrijfsomgeving

• Recht van Intellectuele eigendom

• Bouwrecht

• ICT-recht

• Economische aspecten van de energie

• Plichtenleer van de ingenieur

• Projectmanagement

• Psychologische en sociale aspecten van de bedrijfsleiding

• Expressievaardigheid in de technische bedrijfsomgeving

………

26

Clusters

Cluster 1 – Device implementatie

Cluster 2 – Electronica 1

Cluster 3 – Electronica 2

Cluster 4 – Bionanotechnologie

Cluster 5 – Nanochemie

Cluster 6 – Nanofysica

Cluster 7 – Materialen

Cluster 8 – Biologische systemen

Ingenieurs

Wetenschappen

Bio-ingenieurs

Cluster 1: Device implementatie

(15 stp)Sem 2

• Modellen en technologie voor electronische 3 stpen opto-electronische systemenP. Heremans

Sem 3

• Geintegreerde RF componenten en schakelingen 3 stpD. Shreurs

• Microsystemen en sensoren 3 stpR. Puers

Sem 4

• Betrouwbaarheid en yield van geintegreerde 3 stpelectronische componentenG. Groeseneken

• Fysische materiaalkarakterisatietechnieken 3 stpvoor electronische componentenW. Vandervorst

27

Cluster 2: Electronica 1 (15 stp)

Sem 1

• Transistor modellen en electronische 6 stpschakelingenP. Reynaert

Sem 2

• Design van digitale geintegreerde 6 stpschakelingenW. Dehaene

Sem 3

• Computer architecturen 3 stpR. Lauwereins

Cluster 3: Electronica 2 (15 stp)

Cluster 3 kan enkel worden gekozen als verbredendeopleiding (alle vakken zijn keuzevakken)

• Analoge bouwblokken voor 6 stpsignaalverwerkingG. Gielen

• Computergesteund analoog 3 stpIC-ontwerpG. Gielen

• Ontwerp van analoge 6 stpgeintegreerde schakelingenM. Steyaert

28

Cluster 4: Bionanotechnologie

(15 stp)

Sem 2

• Biosensors and bioelectronics 3 stpLammertyn

• Nanobiology 3 stpVanderleyden/Hofkens

Sem 4

• Micro and nanofluidics 6 stpNicolai/Lammertyn

• Biomachines and biomimetics 3 stpDe Baerdemaeker

Cluster 5: Nano-chemie (15 stp)

Sem 1

• Physical chemistry of polymers 3 stpE. Nies

Sem 2

• Electronic structure of molecular materials 3 stpL. Chibotaru

Sem 3

• Nanostructure determination viaelectromagnetic radiation 3 stpB. Goderis

• Photophysics and photochemistry of 3 stpmolecular materialsM. Van der Auweraer

• Electrochemical methods of 3 stpInorganic ChemistryE. Matthijs

29

Cluster 6: Nano-fysica (15 stp)

Sem 2

• Scanning probe microscopy 3 stpC. Van Haesendonck

Sem 3

• Optical properties of solids 3 stpG. Borghs

Sem 4

• Computational methods in solid state physics3 stpL. Chibotaru

• Magnetic resonance 3 stpA. Stesmans

• Electronic transport 3 stpA. Stesmans/M. Houssa

Cluster 7: Materialen (15 stp)


• Ceramics and powder metallurgy 6 stpJ. Vleugels

• Oppervlakte technologie 3 stpJ. Celis

• Functional properties 3 stpO. Van der Biest

• Hoogdisperse materialen: chemie en synthese 5 stpJ. Martens

• Materials characterization techniques II 3 stpJ. Seo/I. De Wolf

• Chemistry and characterization of surfaces 6 stpand thin filmsG. Maes, S. De Gendt

30

Cluster 8: Biologische systemen

(15 stp)


• Bio-response measurements 3 stpand process controlD. Berckmans

• Physical chemistry of biological systems 6 stpY. Engelborghs

• Mechanobiology 3 stpVan Oosterwyck

• System physiology 3 stpG. Bultynck

• Biophysics of Membranes 6 stpK. Talavera Pérez

Master proef

• master thesis project is bedoeld om de student in contact te brengen

met een multidisciplinaire onderzoeksomgeving

• student kan een relevant onderzoeksproject kiezen uit een lijst van

voorstellen

• master proef gebeurt in nauwe samenwerking met

doctoraatsstudenten, postdocs en professoren

• lijst van voorstellen zullen op de website bekendgemaakt worden

midden april, 3 keuzes maken tegen midden mei, toewijzing voor de

examens

• 4 vormen van rapportering:– Tussentijdse presentatie (feedback en bijsturing)

– Publiceerbare samenvatting (paper)

– Thesis boek

– Eindpresentatie

31

Voorbeelden

Hydrofobe metallische oppervlakken voor biomedische implantaat toepassingen

PEDOT gedeponeerde elektrodes voor in vivo registratie en stimulatie

Photoluminescence Investigation of InGaN/GaN QWs grown by MOVPE

De grafeen nanoribbon veldeffect transistor

Exchange bias in kobaltfilms geïnduceerd door zuurstofimplantatie:

magnetisatieomkering en -diepteprofiel

Organische geheugen transistoren met een oplaadbaar organisch gate

diëlektricum

Aptamers as biosensing tool on microparticles

Cultuur van olfactorische neuronen voor de ontwikkeling van een bio

elektronische neus

Gebruik van metaaloxides als optische tussenlaag in organische zonnecellen

Nanostructured Superconductor/Ferromagnet hybrids

Metalen nanopartikels voor hyperthermie behandeling van kanker

Suitable coatings for silicon-based imagers for space-born solar observation at

(E)UV wavelengths

Actuatoren in organische elektronica

Industriele stage

• Studenten kunnen 6 stp van de verbredende opleiding

vervangen door een industriele stage

• 9 overblijvende studiepunten als keuzevakken uit de

verschillende clusters

• Industriele stage loopt tijdens zomermaanden na eerste

Masterjaar, evaluatie begin van 2e jaar

• Student zoekt zelf een mogelijke stageplaats (binnen- of

buitenland), hulp mogelijk door Programmadirekteur,

docenten of stageverantwoordelijke

32

Meer informatie

http://www.kuleuven.be/nanotechnologie

Outline


– Wat is het ?

– Voorbeelden

– Toepassingen




– Master thesis



– Wat is het ?

– Structuur


• Perspectieven

33

Erasmus Mundus objectives

Erasmus Mundus 2009-2013 is a cooperation and mobility

programme of the EU in the field of higher education for:

– the enhancement of quality in European higher

education;

– the promotion of the European Union as a centre of

excellence in learning around the world;

– the promotion of intercultural understanding through

cooperation with Third Countries as well as for the

development of Third Countries in the field of higher

education.

Consortium

Selected based on:

- Excellence/expertise in the field of research in nanoscience and

nanotechnology

- Existence of a local English master NS/NT at the university

- Willingness to participate in European EMM program

www.emm-nano.org

34

Erasmus Mundus Master

• Europese Master over de

disciplines van de vier

partneruniversiteiten

• Programma is volledig Engelstalig

• KU Leuven is de coordinator van de

Master

• Studenten studeren eerste jaar aan

KUL, tweede jaar aan een van de 3

partneruniversiteiten

• Studenten ontvangen

gemeenschappelijk diploma

• KUL-EMM programma is een subset

van de KUL Master

• Aanvragen moeten ingediend

worden voor 1 mei

Mobility scheme

35

Structure of the Master

Total 120 stp

f or 2 year

Introductory courses (max 12 ects - Leuven)

Non-technical courses (9 ects - Leuven)

Lecture series (3 ects - All)

Core courses (30 ects - Leuven)

4 Graduating optionsBio-nanotechnology

(Grenoble)

Specificcourses

(15 ects comp.+min 6 ects

elective Leuven)

Master thesis(30 ects)

Broadeningcourses(15 ects)

Nanophysics

(Chalmers/

Grenoble)

Specificcourses

(15 ects comp. + min 6 ects

elective Leuven )



Nanoelectronics

(Chalmers/

Dresden)

Specificcourses

(15 ects comp.+ min 6 ects

elective Leuven)



Biophysics

(Dresden)

Specificcourses


elective Leuven)



Nanochemistry

(Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven )


Broadeningcourses(15 ects)T

otal 120 stp

f or 2 year

Introductory courses (max 12 ects - Leuven)Introductory courses (max 12 ects - Leuven)

Non-technical courses (9 ects - Leuven)

Lecture series (3 ects - All)

Core courses (30 ects - Leuven)

4 Graduating optionsBio-nanotechnology

(Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven)



Bio-nanotechnology

(Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven)



Nanophysics

(Chalmers/

Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven )



Nanophysics

(Chalmers/

Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven )



Nanoelectronics

(Chalmers/

Dresden)

Specificcourses


elective Leuven)



Nanoelectronics

(Chalmers/

Dresden)

Specificcourses


elective Leuven)



Biophysics

(Dresden)

Specificcourses


elective Leuven)



Biophysics

(Dresden)

Specificcourses


elective Leuven)



Nanochemistry

(Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven )



Nanochemistry

(Grenoble)

Specificcourses


elective Leuven )



Kernopleiding (33 stp)

Sem 1

• Material physics and technology for nanoelectronics 6 stpHeyns

• Nanostructured biomacromolecules 6 stpEngelborghs

• Mesoscopic Physics 3 stpMoshchalkov/Houssa/Stesmans

Sem 2

• Technology of integrated systems 6 stpWouters/Van Hoof

• Chemistry at nanometer scale 6 stpDe Feyter

• Project work Nanoscience or Practical design for 3 stpnanoelectronicsStesmans/Van Hoof

Sem 2 en 4

• Lecture Series NS/NT 3 stpMaes

36

EMM-Nano keuzevakken KUL

Nanoelectronics (Chalmers and Dresden)Integrated RF components and circuitsSchreurs

Models and technology of electronic and optoelectronic devicesHeremans

Transistor models and electronic circuitsReynaert

Computer architecturesDe Coninck

Reliability and yield of integrated componentsGroeseneken

Physical Materials characterization for el. DevicesVandervorst

Design of digital integrated systemsDehaene

Microsystems and sensorsPuers

Advanced nano-electronic componentsVan Rossum

Biosensors and bioelectronicsLammertyn


Nanophysics/nanochemistry (Grenoble and Chalmers)Nanostructure determination via electromagnetic radiationGoderis

Photophysics and photochemistry of molecular materialsVan der Auweraer

Physical chemistry of polymersNies

Electrochemical methods of inorganic chemistryMatthijs

Computational methods in solid state physicsCottenier/Chibotaru

Electronic structure of molecular materialsChibotaru

Scanning probe microscopyVan Haesendonck

Magnetic resonanceStesmans

Optical properties of solidsBorghs

Electronic transportHoussa

Advanced nano-electronic componentsVan Rossum

37


Biophysics/bionanotechnology (Dresden, Grenoble)Bio-response measurements and process controlBerckmans

MechanobiologyVan Oosterwyck

System physiology Bultynck

Physical chemistry of biological systemsEngelborghs

Biosensors and bioelectronicsLammertyn

NanobiologyVanderleyden/Hofkens

Micro and nanofluidicsNicolai/Lammertyn

Biomachines and biomimeticsDe Baerdemaeker

Biophysics of membranesTalavera Perez

Microsystems and sensorsPuers

Role of the partners

JFU Grenoble

TU Dresden

Chalmers

KU Leuven

Bio-nanotechnology

BiophysicsNanoelectronicsNanochemistryNanophysicsGraduating option

JFU Grenoble

TU Dresden

Chalmers

KU Leuven

Bio-nanotechnology

BiophysicsNanoelectronicsNanochemistryNanophysicsGraduating option

Introductory/Non-technical/Core/Graduating elective courses

Graduating

Broadening

Thesis

Graduating

Broadening

Thesis

Graduating

Broadening

Thesis

Graduating

Broadening

Thesis

Graduating

Broadening

Thesis

Graduating

Broadening

Thesis

Graduating

Broadening

Thesis

Key = multidisciplinarity

- broad common education in all fields of nanoscience and nanotechnology

- the choice of “trajectory” gives field of specialization for each student

Details per partner: zie www.emm-nano.org

38

Common cleanroom training

‘Common course for 1st

year students”: EMM-Nano Spring school on Cleanroom technology

Chalmers Nanofabrication Laboratory (run by cleanroom staff)

• Safety

• Behavior

• Basic processing

• Characterization

Common May workshop

2008

2007

May workshop

– Annual meeting of all

students and local

coordinators

– To give practical information

on the program to ALL

students in a uniform way

– Feedback from the students

about program, curriculum,

practical problems

– 1st year students give a

presentation on their

experiences to their collegues

– 2nd year students present the

resulst of their master thesis

– Informal occasion to

fraternize (academic and

social…)2009

39

Toelating en kandidaatstelling EMM

Nano en Engelstalige master

• Toegelaten zijn Bachelors in Physics, Chemistry, Electronics, Material Science,

Biochemistry, en in andere domeinen van wetenschappen en engineering met

voldoende background in wiskunde, fysica, scheikunde, electromagnetisme,

etc.

• Een GPA (Grade Point Average) van 75% van het maximum van de scoreschaal is vereist

• Goede kennis van Engels, zowel spreken als schrijven: TOEFL (minimum score of 580 pbt or 237 cbt) or IELTS (minimum overall band score of 6.5-7.0).

• EMM Application deadline is 1 Januari voor niet-EEA studenten en 1 mei voor

EEA studenten.

• Studenten selectie gebeurt door EMM board op basis van relevante

achtergrond, kwaliteit van de student tijdens Bachelors, kennis van het Engels.

• Appliceren via K.U.Leuven online application website

• Beurzen voor geselecteerde EMM-studenten beschikbaar, funded door de EU

International group of students

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

# Students

Arm

enia

Belgium

Brazil

Bulgaria

Canada

China

Colombia

Costa

Ethiopia

India

Indonesia

Iran

Israel

Italy

Malaysia

Mexico

Moldavia

Nigeria

Philippines

Portugal

Sweden

Taiwan

Thailand

Ukrain

USA

Uzbekistan

Vietnam

Country of origin

2005 2006 2007 2008 2009

40

Meer informatie

http://www.emm-nano.org/

Outline


– Wat is het ?

– Voorbeelden

– Toepassingen




– Master thesis



– Wat is het ?

– Structuur


• Perspectieven

41

Source : Red Herring, May 2002

Nanotechnology de volgende

technology-wave voor de 21e eeuw ?

Will Impact all existing

industries…

Other

Aerospace

Chemicals

Pharmaceuticals

Electronics

Materials

Nanotechnology related goods and services by 2010-2015

NSF Estimate: 1.1 Trillion $

Source: NSF/In Realis

42

Nanotech 2015: The NSF View

The true power of nanotechnology is not so much in the creationof new industries, as in its impact on major existing industries.

Job perspectieven

- Jobs waar multidisciplinariteit een noodzaak is !

- Bedrijven die actief zijn op het grensvlak van de verschillende disciplines/wetenschappen

Micro en nano-technologie voor de ICT sector

Equipment en materialen voor elektronica

Nieuwe materialen

Voedsel- en milieutechnologie

Energie

Transport (car, aircraft, space)

Micro- en nanochemie

Biologische en biomedische sector

- Nieuwe bedrijven/spinoffs

- Research en ontwikkeling

43

Bedrijven

Vrijdag 26 maart 2010

“Nanotechnologieen voor de

maatschappij van morgen”

Aula rector Dahnis

Universiteit Antwerpen

http://www.nanosoc.be

44

? Future Perspectives ?

MasterNanowetenschappen en Nanotechnologie€¦ · PZT, SBT Metal gates High-k dielectrics? 1970...

Documents

Transcript of MasterNanowetenschappen en Nanotechnologie€¦ · PZT, SBT Metal gates High-k dielectrics? 1970...