Mikro- og nanosystem modellering og design

Mikrosystemer er små sensorer og aktuatorer som kan kobles sammen ved hjelp av elektronikk i systemer. Innen områder som medisin, bioteknologi, kommunikasjon og sikkerhet er mikrosystemene viktige. komponenter Her i Norge foregår det en stor satsing på mikrosystemer akkurat nå.
I dette kurset vil vi gå ut fra eksempler på mikrosystemer og se på hvordan de kan modelleres. Dette vil involvere mange områder av fysikk på en gang (multiphysics): Mekanikk, elektromagnetisme, fluiddynamikk, elektronikk og spesielle effekter på små skalaer som overflatekrefter og brownske bevegelser. Vi vil bruke et simuleringsprogram for å illustrere oppførselen til de små elementene. For å designe et nytt mikroelement må man bruke et utleggsprogram. En obligatorisk oppgave går ut på å designe et element og tegne det ved hjelp av et slikt program. Mikromekanikk produksjonsprosessene vil bli gjennomgått, siden et industridesign bare er mulig når en kjenner muligheter og begrensninger i produksjonen.

Master/dr.grads kurs i fysikk høsten 2003.
Kurset gir 10 studiepoeng på master/dr.grads nivå.

Foreløpig forelesningsplan høsten 2003

Lærebok: Stephen D. Senturia: "Microsystem Design"
Utgitt på Kluwer Academic Publishers 2001 (ISBN 0-7923-7246-8)

Foreleser:
Seniorforsker Liv Furuberg
liv.furuberg@sintef.no

Foiler fra forelesningene 2003:
Forelesning 19/8-2003, Introduksjon
Forelesning 26/8-2003, Micromachining processes
Forelesning 2/09-2003, Elasticity
Forelesning 9/09-2003, Capacitive sensors
Undervisningsfri 23/9 og 30/9
7/10: heldagskurs i SensoNor Multi-Project Wafer Process
møt opp utenfor SINTEF, Forskningsvn. 1, kl 0900, www.multimens.com
14/10: Forelesning om elektrostatiske krefter
21/10: Forelesning om mikrospeil
28/10: Forelesning om piezoresistors
4/11: Forelesning om ASIC for MEMS
11/11: Forelesning om microfluidics

Ukeoppgaver: Til 2/9: Oppgave 3.4 i Senturia
Til 9/9: Oppgave om elastisitet
Til 16/9: Oppgave om kapasitans
Obligatorisk oppgave, innlevering senest 21/10. Kjør tutorial 1: beam design i coventor (finn filen mems_analy.pdf for step for step instruksjoner). Svar på følgende spørsmål: Hva blir maksimal utbøyning ved 0.003 MPa? Coventor-info på Internett: www.coventor.com. Kontakt Kahn på fysikk for teknisk informasjon: a.a.khan at fys.uio.no.
Til 21/10: Oppgave om pull-in
5/11: Oppgave om piezoresistors

Tentativt PENSUM høst 2003