Uutiset

Kurkistus nanokoon maailmaan

Julkaistu: 20.12.2019

Oletko miettinyt, mitä tapahtuu Micronovassa, Suomen johtavassa mikro- ja nanoteknologian tutkimuskeskuksessa? Seurasimme syksyn ajan opiskelijoita, jotka pääsivät tutustumaan yleisimpiin mikro- ja nanoteknologian menetelmiin Micronova-laboratoriokurssilla.

Aalto University / students using a microscope in the Micronova cleanroom / photo: Linda Koskinen — Micronova Laboratory -kurssi koostuu viidestä ohjatusta laboratoriotyöstä.

Maanantai 14.10.2019

Miten aurinkokenno toimii ja millaisia ongelmia on ratkaistava, jotta se toimisi mahdollisimman tehokkaasti? Näihin kysymyksiin saatiin vastauksia Micronova-laboratoriokurssin ensimmäisellä laboratoriovierailulla. Opiskelijat tutkivat piikiekkoa ja valmista aurinkokennoa, ja saivat tehtäväkseen selvittää, mikä oli aiheuttanut niiden väliset erot. Vinkkejä arvoituksen ratkaisemiseen tarjoiltiin puhdashuonekierroksella, jossa esiteltiin aurinkokennojen valmistuksessa käytettyjä menetelmiä ja laitteita.

Aalto University / Students watching a solar cell in the Micronova cleanroom / photo: Linda Koskinen — Ensimmäisen laboratoriotyön aiheena olivat aurinkokennot.

Aalto University / A solar cell / photo: Linda Koskinen — Valmis aurinkokenno.

Aalto University / wafers in the Micronova cleanroom / photo: Linda Koskinen — Opiskelijat pääsivät opastetulle puhdashuonekierrokselle, jossa esiteltiin aurinkokennojen valmistuksessa käytettyjä menetelmiä ja laitteita.

Maanantai 21.10.2019

"Nyt on siistiä!" Toisella laboratoriovierailulla opiskelijat tutustuivat pyyhkäisyelektronimikroskooppiin. He pääsivät harjoittelemaan laitteen käyttöä kuvantamalla yhdistepuolijohdenanolankoja. Näiden nanorakenteiden pituus on tyypillisesti vain joitain kymmeniä mikrometrejä – siis miljoonaosa metriä – joten ne ovat pikkuriikkisiä! Hyödyllisten optisten, sähköisten ja mekaanisten ominaisuuksiensa vuoksi niillä on useita sovelluskohteita muun muassa aurinkosähkön, optoelektroniikan, fotoniikan ja elektroniikan alueilla.

Aalto University / scanning electron microscope in the Micronova cleanroom / photo: Linda Koskinen — Opiskelijat harjoittelivat pyyhkäisyelektronimikroskoopin käyttöä.

Aalto University / students using a scanning electron microscope / photo: Linda Koskinen — Puhdastilassa on pukeuduttava suojahaalareihin, koska siellä rakennettu teknologia on niin pientä, että yksi pölyhiukkanen voi rikkoa sen - hiuksesta puhumattakaan!

Perjantai 8.11.2019

Kolmannen laboratoriovierailun aiheena oli lämmönjohtavuus. Suunnittelemalla nykyaikaisessa mikro- ja nanoelektroniikassa käytettyjen nanomateriaalien lämpöominaisuuksia voidaan saavuttaa suuria parannuksia laitteiden, kuten matkapuhelinten, virrankulutuksessa ja energiatehokkuudessa. Opiskelijat selvittivät, millaisia vaikutuksia nanorakenteella on materiaalien lämpöominaisuuksiin ja kokeilivat optisen lämpöreflektanssijärjestelmän käyttöä.

Aalto University / Micronova Laboratory course session / photo: Linda Koskinen — Kolmannen laboratoriovierailun aiheena oli lämmönjohtavuus.

Aalto University / an optical pump-probe thermoreflectance setup / photo: Linda Koskinen — Opiskelijat pääsivät kokeilemaan lämpöreflektanssijärjestelmää.

Torstai 21.11.2019

Seuraavaksi opiskelijat tutustuivat fotoniikkaan eli valotieteeseen ja kokeilivat menetelmää, jota kutsutaan kuivasiirroksi: he siirsivät atomisesti ohuen hiutaleen kaksiulotteista materiaalia, molybdeenidisulfidia, piisirulle, jotta siitä voidaan valmistaa transistoreiden kaltaisia laitteita. 2D-materiaaleilla on ainutlaatuisia mekaanisia ja optoelektronisia ominaisuuksia, jotka voidaan yhdistää yhdeksi laitteeksi, kuten joustaviksi näytöiksi.

Aalto University / students learning about dry-transfer / photo: Linda Koskinen — Opiskelijat kokeilivat menetelmää, jota kutsutaan kuivasiirroksi.

Aalto University / A Micronova laboratory course session / photo: Linda Koskinen — Ohut hiutale molybdeenidisulfidia siirrettiin piisirulle, jotta siitä voisi valmistaa transistorien kaltaisia laitteita.

Torstai 12.12.2019

Ihmisen hius on noin 50 000 nanometriä paksu. Mutta kuinka määrittää tarkasti ohutkalvon paksuus, joka on jotain 10 ja 1000 nanometrin välillä? Viimeisellä laboratoriovierailulla opiskelijat oppivat röntgenheijastusmittauksesta – analyyttisestä tekniikasta ohutkerrosrakenteiden, -pintojen ja -rajapintojen tutkimiseksi käyttämällä röntgensäteiden kokonaisheijastusta. Hafniumoksidipinnoite kasvatettiin piisubstraattiohutkalvolle käyttämällä atomikerroskasvatusta. Koska ohutkalvon ja substraatin tiheysero aiheuttaa häiriöitä matalan kulman röntgensäteilyheijastukseen, opiskelijat pystyivät määrittämään kalvon paksuuden, tiheyden ja karheuden.