Actividades formativas de Doctorado de la Universidad de Cádiz
 
8209B06_001

Microscopía Electrónica en Semiconductores I: curso teórico-práctico


Inscripción en: https://posgrado.uca.es/doctor
(en este momento no hay plazo abierto para inscripción en este curso)

Coordinación:
Dr. D. JOSÉ CARLOS PIÑERO CHARLO
Plazas ofertadas por grupo: 10
Duración: 100 horas (72 h. presenciales)
Modalidad: Presencial    Idioma: Español/Inglés

Lugar de impartición: Facultad de Ciencias
Campus de Puerto Real
Precio de matrícula de este curso: 54.72 euros


Destinatarios
Doctorandos del Programa de Doctorado en Nanociencia y Tecnologías de Materiales


Descripción general

Este curso tiene como objetivos:

  1. Comprender los fundamentos físicos de la microscopía electrónica de barrido.
  2. Formar a los alumnos, a nivel teórico, en el manejo autónomo de un microscopio electrónico de barrido.
  3. Formar a los alumnos para que sean capaces de elegir adecuadamente el modo de trabajo según el tipo de muestra.
  4. Comprender los fundamentos físicos de los dispositivos semiconductores básicos.


Contenidos
  1. Normas y riesgos asociados al uso del microscopio electrónico de barrido.
  2. Fundamentos de la microscopía electrónica de barrido.
  3. Visualización y obtención de imágenes (Detectores de electrones secundarios y electrones retrodispersados). El dedo frío.
  4. Análisis elemental mediante rayos X.
  5. Análisis mediante Catodoluminiscencia (CL).
  6. Análisis de corriente inducida por haz de electrones (EBIC).
  7. Litografía de haz de electrones (EBL).
  8. El haz de Iones focalizado y preparación de muestras (FIB).
  9. Microscopía Electrónica de Transmisión.
  10. Contraste de difracción y microscopía de alta resolución (HREM).
  11. Espectroscopía de pérdida de energía de electrones (EELS).
  12. Física de semiconductores.
  13. Dispositivos básicos (BJT, diodos y MOSFET).


Competencias básicas y capacidades
  1. Poseer y comprender conocimientos sobre caracterización de materiales mediante el uso de técnicas de microscopía de barrido que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, fundamentalmente en un contexto científico y de investigación.
  2. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos sobre técnicas de microscopía y su capacidad de resolución de problemas de caracterización micro y nanoscópica en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  3. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  4. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  5. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.6- Comprender la necesidad y por tanto utilidad de las técnicas de microscopía en el marco de la Ciencia e Ingeniería de Materiales dentro de un contexto tanto industrial como de investigación.
  6. Conocer los métodos óptimos de operación a la hora de realizar observaciones de materiales con distintos tipos de microscopios para trabajar en un laboratorio de materiales y optimizar la obtención de resultados.
  7. Desarrollar capacidades de trabajo en equipo en un contexto de investigación.
  8. Adquirir las habilidades necesarias para defender un informe de resultados de microscopía en un entorno científico e industrial.
  9. Desarrollar estrategias creativas y de toma de decisiones frente a problemas relacionados con la morfología/microestructura y topografía de los materiales en relación a su posterior diseño, fabricación y comportamiento.
  10. Interpretar, discutir y elaborar conclusiones a partir de imágenes obtenidas utilizando distitntos tipos de microscopios dentro del mundo de la Ciencia e Ingeniería de Materiales.
  11. Consolidar habilidades específicas de investigación en el campo de la Ciencia e Ingeniería de Materiales.
  12. Adquirir conocimientos y habilidades científico-técnicas útiles para solventar problemas específicos asociados al trabajo en un laboratorio de investigación en el campo del desarrollo y la caracterización de los materiales.


Metodología
  1. Exposiciones en clase del profesor con soporte de medios informáticos y audiovisuales, en las que se desarrollan los conceptos principales de la materia y se dan ejemplos de resolución de ejercicios o casos prácticos.
  2. Lectura crítica por parte del alumno de textos y publicaciones científicas recomendados por el profesor.
  3. Resolución por parte del alumno (de manera individual o en grupo) de  casos prácticos, problemas o ejercicios planteados por el profesor.
  4. Obtención de resultados experimentales en laboratorio. manejando equipos y técnicas de investigación, bajo la orientación del profesor (si hubiera la oportunidad de acceder a los SEM en horario del curso).
  5. Elaboración de trabajos e informes de manera individual o en grupo (a requerimiento del profesor).


Sistema de evaluación
  1. Asistencia a las sesiones (máximo de ausencias, 20% de las sesiones).
  2. Realización de las actividades propuestas (problemas, lecturas y otras actividades de evaluación).
  3. Entrevistas (en caso de considerarse necesario).


Bibliografía
Physics of Semiconductor Devices; S.M. Sze
 
Electron Energy Loss Spectroscopy in the Electron Microscope; R.F. Egerton
 
Physical Principles of Electron Microscopy; R.F. Egerton


Programación (27-02-2023 a 04-06-2023)
27-02-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

José Carlos Piñero Charlo

SEM 1: Fundamentos de la microscopía electrónica de barrido

01-03-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

José Carlos Piñero Charlo

SEM 2: Electron Beam Lithography (EBL)

06-03-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Daniel Araujo Gay

SEM 3: Catodoluminiscencia (CL)
SEM 4: Análisis de corriente inducida por haz de iones (EBIC)

21-03-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Fernando Llovet Vieira

SEM 5: El haz de iones focalizado (FIB)

SEM 6: Espectroscopía EDX

27-03-2023 a 31-03-2023 16:00-20:00 IMEYMAT. Laboratorio FIB

Fernando Lloret Vieira

José Carlos Piñero Charlo

Daniel Araujo Gay

SEM 7: Experimental

(27, 28, 29, 30 y 31 de marzo, según grupo)

17-04-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Pilar Villar Castro

TEM 1: Fundamentos de la microscopía electrónica de transmisión

19-04-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Pilar Villar Castro

TEM 2: Campo brillante y campo oscuro

24-04-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Marina Gutiérrez Peinado

TEM 3: Contraste de difracción

26-04-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Marina Gutiérrez Peinado

TEM 4: Microscopía TEM de alta resolución

02-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Daniel Fernández de los Reyes

TEM 5: Fundamentos de STEM y HAADF

05-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Daniel Fernández de los Reyes

TEM 6: Espectroscopía de pérdida de energía de electrones (EELS)

08-05-2023 15:00-20:00 Servicios centrales de ciencia y tecnología, microscopio TALOS

Pilar Villar Castro

Marina Gutiérrez Peinado

SEM 7: Experimental

10-05-2023 15:00-20:00 Servicios centrales de ciencia y tecnología, microscopio TALOS

Pilar Villar Castro

Marina Gutiérrez Peinado

SEM 7: Experimental

15-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

José Carlos Piñero Charlo

MAT 1: Física de semiconductores, semiconductores III-V, dopado

17-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

José Carlos Piñero Charlo

MAT 2: Diagramas de banda y uniones p-n

19-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

José Carlos Piñero Charlo

MAT 3: Heterouniones

22-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Mariko Suzuki

MAT 4: Basic devices I - metal/semiconductor junctions

24-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Mariko Suzuki

MAT 5: Basic devices II - diodes and BJT

26-05-2023 16:00-18:00 Facultad de Ciencias. Sala de reuniones Guillermo Aragón, 4ª planta, Torre Norte

Mariko Suzuki

MAT 6: Basic devices III - FETs

29-05-2023 15:00-20:00 CASEM. Laboratorio I/V

Mariko Suzuki

Daniel Araujo Gay

MAT 7: Experimental I-V measurements

31-05-2023 15:00-20:00 CASEM. Laboratorio I/V

Mariko Suzuki

Daniel Araujo Gay

MAT 7: Experimental I-V measurements



Información adicional

Se recomienda haber superado asignaturas de "Formación básica" asociadas a licenciaturas, grados o ingenierías tales como:

  • Química general.
  • Física.
  • Matemáticas.
  • Química-Física.
  • Ciencia de los Materiales.