Περιγραφή Μαθήματος

Πυρηνοποίηση και ανάπτυξη: Ομογενής και ετερογενής πυρηνοποίηση. Ταχύτητα πυρηνοποίησης. Mετασχηματισμοί διάχυσης στα στερεά. Ανάπτυξη πυρήνων & μετανάστευση διεπιφανειών. Επίδραση της έλλειψης προσαρμογής, του χαρακτήρα των διεπιφανειών και του misfit strain στο σχήμα των συσσωματωμάτων. Πυρηνοποίηση σε διεπιφάνειες στερεού/ατμού & στερεού/τήγματος. Ανάπτυξη από το τήγμα και σχηματισμός δενδριτών.

Μέθοδοι ανάπτυξης υλικών: Κριτήρια επιλογής της μεθόδου ανάπτυξης και περιβαλλοντικές συνέπειες. Μέθοδοι ανάπτυξης υλικών όγκου (Chochralski, Bridgman). Η θερμοδυναμική της ανάπτυξης. Yπολογισμός της ταχύτητας ανάπτυξης, εισαγωγή προσμείξεων και κατανομή τους. Μέθοδοι ζώνης. Ανάλυση των προβλημάτων που είναι εγγενή στις μεθόδους ανάπτυξης από το τήγμα και οδηγούν στην ανάπτυξη λεπτών υμενίων. Χημική εναπόθεση ατμών (CVD) : μηχανισμός, χαρακτηριστικά, ταχύτητα ανάπτυξης, επίδραση της γεωμετρίας, τροποποιήσεις της CVD. Τεχνολογία πλάσματος και εφαρμογές στην ανάπτυξη υλικών : PECVD, sputter deposition, plasma spray, plasma ashing. Eπιταξία μοριακής δέσμης (MBE) : μηχανισμός ανάπτυξης, συνθήκες κενού, τροποποιήσεις της μεθόδου. Ψευδομορφική ανάπτυξη. Μέθοδοι in-situ & real time  χαρακτηρισμού (AES, XPS, RHEED, LEED). Τα αρχικά στάδια της επιταξιακής ανάπτυξης.

Θερμοδυναμική και Διαγράμματα Φάσεων: Βασικές θερμοδυναμικές έννοιες διαγραμμάτων φάσεων. Θερμοδυναμική ισορροπία. Ελεύθερη ενέργεια Gibbs συστημάτων ενός συστατικού και δυαδικών διαλυμάτων. Ιδανικά, συνήθη και πραγματικά στερεά διαλύματα. Κατασκευή δυαδικού διαγράμματος φάσεων από καμπύλες ελεύθερης ενέργειας Gibbs. Ισόμορφα συστήματα και συστήματα μερικής διαλυτότητας. Κανόνας του μοχλού. Ευτηκτική και περιτηκτική αντίδραση. Κατασκευή δυαδικού διαγράμματος φάσεων από καμπύλες ψύξης. Διαγράμματα φάσεων με διαμεταλλικές ενώσεις. Σύνθετα διαγράμματα φάσεων. Το σύστημα Fe-C. Παραδείγματα – Ασκήσεις.

 

 

Στοιχεία Μαθήματος

Κωδικός Μαθήματος:  ΠΥΥ103

Μάθημα:  Μαθήματα Κορμού

Εξάμηνο:  Πρώτο Εξάμηνο

Ώρες / Εβδομάδα:   5

Πιστ. Μονάδες (ECTS):  7

Διδάσκοντες:  Θ. Κεχαγιάς, Ε. Παλούρα