Get Adobe Flash player

Filmy promocyjne

 

Jesteś tutaj

Strona główna » Priorytety

 

Program rozwoju dydaktyki i badań naukowych

 w  zakresie nanotechnologii i nanoelektroniki na lata 2009-2013

 

Zgodnie z celem określonym w Strategii Lizbońskiej – przyspieszenie rozwoju nowoczesnych technologii i stworzenia społeczeństwa informatycznego i wysoko-rozwiniętego z gospodarką opartą na wiedzy, jak również zgodnie z procesem Bolońskim w  edukacji wyższej – kształcenie studentów II-go i III-go stopnia w zakresie  nowoczesnych technologii i najnowszych metod badań – priorytety, które znalazły się również w Strategii Rozwoju Kraju na lata 2007-2015 – Strategia ta realizowana jest na Wydziale Matematyczno-Przyrodniczym Uniwersytetu Rzeszowskiego w latach 2009-2013.  Przewiduje ona budownictwo nowej bazy naukowo-dydaktycznej pozwalającej na kształcenie studentów w zakresie studiów I-go, II-go i III-go stopnia w dziedzinie najnowszych technologii.

I. Rozwój dydaktyki w oparciu o „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii” oraz „Centrum Innowacji i transferu wiedzy matematyczno-przyrodniczej”. W tym celu od roku akademickiego 2009/2010 na Wydziale jest planowane uruchomienie makro-kieruneku „Mechatronika i Nanotechnologie” z specjalnościami

1) Nanotechnologie i materiały nanokompozytowe;

2) Technologia materiałów lotniczych;

3) Projektowanie systemów mechatronicznych ;

4) Programowanie obrabiarek CNC.

Projekt budowy „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii” oraz „Centrum Innowacji i transferu wiedzy matematyczno-przyrodniczej” na Uniwersytecie Rzeszowskim pozwoli stworzyć bazę naukowo-dydaktyczną dla prowadzenia nowego makro-kierunku oraz nowych specjalności na kierunkach już istniejących, a mianowicie Fizyka techniczna, Edukacja informatyczno-techniczna, Informatyka.

W ramach kierunku Fizyka techniczna oraz na przewidywanym do uruchomienia w  roku akademickim 2009/2010 makrokierunku „Mechatronika i Nanotechnologie” rozpocznie się rekrutacja kandydatów na studia na specjalnościach:

1) „Nanoelektronika półprzewodnikowa”;

 2) „Nanotechnologie i materiały nanokompozytowe” .

Oba kierunki należą do nauk ścisłych i technicznych. Nanotechnologie stają się symbolem kolejnego „zrywu rewolucji technologicznej” i, jak stwierdzają eksperci, stwarzają nieznane dotychczas możliwości dla produkcji materiałów o unikatowych właściwościach. Przygotowanie specjalistów w tej dziedzinie, posiadających wysokie kwalifikacje, zdolnych do zastosowania posiadanej wiedzy do najrozmaitszych aplikacji technicznych, jest miernikiem stopnia rozwoju współczesnego społeczeństwa informatycznego.

            Dla kształcenia studentów w obszarze Nanotechnologii i mikro(nano)-elektroniki niezbędnym jest powstanie następujących nowych elementów infrastruktury technologicznej i badawczej, przewidziane w Projekcie „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii”:

1)      Technologia MBE, a mianowicie podwójny MBE z transferem wysokopróżniowym;

2)      Fotolitografia i litografia elektronowa dla wytwarzania układów scalonych i elementów obwodów kwantowych;

3)      Kontrola składu otrzymanych nanostruktur – SIMS (spektroskopia molekularna jonów wtórnych);

4)      Kontrola powierzchni wytwarzanych nanostruktur – SEM (skaningowy mikroskop elektronowy;

5)      Czyste pokoje o klasie D nie gorszej od 100 000 o powierzchni około 200 m2;

6)      Niskie temperatury, pozwalające na pomiary przy 0.5 K.

Następnym ważnym elementem rozwoju Wydziału  będzie stworzenie Laboratoriów do badań naukowych w „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii”:

  -  luminescencji w nanostrukturach przy niskich temperaturach;

  -  magnetotransportu elektronowego przy nad-niskich temperaturach.

Stworzenie infrastruktury technologicznej i badawczej oraz powstałe Laboratoria naukowe będą tworzyć kompleks, pozwalający na prowadzenie kształcenia w zakresie nowoczesnych technologii na studiach I-go, II-go i III-go stopnia oraz badań, które mają na celu opracowanie nowych technologii w zakresie:

1)      wytwarzania nanostruktur półprzewodnikowych;

2)      kontrolę ich jakości;

3)      wytwarzania układów scalonych na bazie tych nanostruktur (najczęściej studni kwantowych czy hetero-struktur), do których należą tranzystory i wzmacniacze;

4)      wytwarzanie elementów obwodów kwantowych: druty kwantowe, kropki kwantowe, układy optoelektroniczne LED i inne;

5)      optoelektroniki bazującej na zjawiskach optycznych i transportowych charakterystycznych dla struktur kwantowych nisko-wymiarowych.

 

W wyniku realizacji procesu dydaktycznego w oparciu o ww. stworzoną infrastrukturę i Laboratoriów naukowych studenci nabędą praktyczne umiejętności w zakresie mikroelektroniki – wytwarzanie układów scalonych – oraz wytwarzanie drutów kwantowych i kropek kwantowych – głównych elementów przyszłej nanoelektroniki oraz obwodów kwantowych, co pozwoli im stać się najbardziej pożądanymi specjalistami na rynku nowoczesnych technologii.

      Natomiast, w nowostworzonych pracowniach studenckich, takich jak:

- technologii komputerowych systemów pomiarowych;

- transportowych zjawisk w półprzewodnikowych strukturach;

- optycznych zjawisk w półprzewodnikowych strukturach,

studenci otrzymają wiedzę i umiejętności z podstaw półprzewodnikowej elektroniki i optoelektroniki oraz technologii komputerowych dotyczących współczesnej metrologii.

Wysoki poziom nauczania będzie osiągnięty dzięki temu, że kształcenie w obszarze nowoczesnych technologii będzie prowadzone w stałym kontakcie z  (bezpośrednia obserwacja oraz samodzielne wykonanie układów scalonych i nanostruktur pod nadzorem prowadzących) procesami technologicznymi wykonywanymi w „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii”. Z tego powodu sale wykładowe i ćwiczeniowe zastaną wyposażone w środki audiowizualne, pozwalające na obserwacje przebiegu procesów technologicznych w „pokojach czystych”. Ponadto studenci będą mieli dostęp do wideo-klipów wykonanych w pokojach czystych w celu demonstracji procesów technologicznych i metod kontroli jakości struktur. W ten sposób szeroko będzie stosowany z jednej strony „e-learning” podczas teoretycznego nauczania, z drugiej zaś samodzielne wykonanie nanostruktur oraz układów scalonych i elementów obwodów kwantowych na ich bazie (pod nadzorem prowadzących) w Laboratoriach „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii”.

II. Rozwój badań naukowych w oparciu o Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii. Stworzenie infrastruktury technologicznej i badawczej oraz powstałe Laboratoria naukowe pozwolą rozszerzyć tematykę badań naukowych w zakresie nanotechnologii oraz fizyki struktur nisko-wymiarowych. Przewiduje się, że w „Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii” będą wykonywane tematy badawcze np. (tzw. działalności statutowej):

Wytwarzanie, badanie i aplikacja (LED, tranzystory HEMT i t.p.) nanostruktur na bazie związków III-V i II-VI.

            Wykonywanie tego tematu, będzie skoordynowane z producentami krajowymi i zagranicznymi, którzy są potentatami na rynku elektronicznym, a mianowicie: Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych w Warszawie, SIMENS, HITACHI, Oki Electric Industry Co.  itp. Oznacza to, że firmy te będą uczestniczyć we współfinansowaniu działalności Centrum.

Przywiduje się kontynuacja tematu badawczego „Oddziaływanie elektron-fonon w półprzewodnikowych kryształach i strukturach” oraz problemu węzłowego „Nowe materiały optoelektroniczne i struktury miedzypłaszczyzniane” w ramach badań własnych. W oparciu o nowostworzoną infrastrukturę – nad niskie temperatury, Laboratoria technologiczne MBE i fotolitografii i litografii elektronowej oraz Laboratoria Naukowe – badania w zakresie tych tematów i problemu węzłowego będą skoncentrowane na elementach obwodów kwantowych (kropki kwantowe i druty kwantowe), które są ważne dla stworzenia w przyszłości komputera kwantowego. W ramach tych tematów planuje się realizacja prac doktorskich i habilitacyjnych.

            III. Rozwój badań naukowych w oparciu o Centrum Innowacji i transferu wiedzy matematyczno-przyrodniczej. W obszarze „Nanotechnologie” będzie prowadzone kształcenie studentów  specjalności „Technologia materiałów lotniczych” w ramach makro-kierunku „Mechatronika i Nanotechnologie”. Jest to specjalność bliska do specjalności „Nanotechnologie i materiały nanokompozytowe”. Różnica dotyczy tylko przedmiotów specjalistycznych, prowadzenie których będzie oparte na bazie naukowo-dydaktycznej stworzonej w planowanym „Centrum Innowacji i transferu wiedzy matematyczno-przyrodniczej”.  W tym Centrum zostanie stworzona infrastruktura dla współczesnych technologii stosowanych w przemyśle. Dotyczy to takich technologii jak:

- rozpylanie magnetotronowe;

- rozpylanie plazmowe;

- rozpylanie termiczne wysoko-próżniowe;

- technologie laserowe.

Planuje się opracowanie programów dydaktycznych, które pozwolą kształcić studentów z podstaw współczesnych technologii stosowanych w przemyśle lotniczym.

Natomiast ważną częścią „Centrum Innowacji i transferu wiedzy matematyczno-przyrodniczej” stanie się Naukowe Laboratorium Technologii Materiałów Lotniczych, gdzie zostaną opracowywane przemysłowe technologie materiałów nanokompozytowych (wynalezionych w Centrum Mikroelektroniki i Nanotechnologii) i  zastosowane do pokryć ochronnych części silników odrzutowych. Badania rozwojowe w tym Laboratorium będą prowadzone w bezpośrednim kontakcie z przedsiębiorstwami produkcyjnymi Doliny Lotniczej (przede wszystkim z WSK Rzeszów). W tym sensie nowostworzone Naukowe Laboratorium Technologii Materiałów Lotniczych stałoby się ogniwem, tak często brakującym w łańcuchu Badania Naukowe - Badania Rozwojowe -Przemysł.