Master Nanowetenschappen en Nanotechnologie

Master Nanowetenschappen en Nanotechnologie G. Groeseneken Programmadirekteur

The prophet: the vision or the dream ? The Classic Talk: “There’s Plenty of Room at the Bottom” Richard Feynman Noble Prize Physics 1965

”The principles of physics do not speak against the possibility of maneuvering things atom by atom. It is not an attempt to violate any laws; it is something, in principle, that can be done; but in practice, it has not been done because we are too big” ”I want to build a billion tiny factories, models of each other, which are manufacturing simultaneously, drilling holes, stamping parts, and so on.

1

Wat is Nanowetenschappen en Nanotechnologie ? Nanowetenschappen = studie van fenomenen en manipulatie van materialen op atomaire, moleculaire en macromoleculaire schaal (nanometers), waar de eigenschappen significant verschillen van die op grotere schaal !

Nanotechnologie = toepassing van nano-effecten en nanomaterialen, structuren en –concepten in (nieuwe) devices, systemen en produkten

Nanotechnologie ? Nanotechnologie: = Methoden and tools voor de fabricage en/of het gebruik van structuren op de nanometer schaal (1 to 100nm)

Influenza virus

100 nanometer (nm)

Atom

0.3 nanometer (nm)

NANOTECHNOLOGY

2

What is Special at the Nanoscale? nm 54 atoms Nano

24 outside • • • • • •

36 outside

Reactivity ~ outside atoms (chemical reactivity) Quantum properties change (optical properties different) Material properties change (strength, conduction, magnetic…) New materials by synthesis (1022) => nanotoxicity research! Chemical decoration possible (“hooks” to bio) …

A NEW FRONTIER TO BE DISCOVERED, ASSESSED AND APPLIED. WILL IMPACT ALL INDUSTRIES

Nanotechnology: Shaping the picture

Source: NSF

3

Wat is Nanowetenschappen en Nanotechnologie Nanowetenschappen = wetenschap van de kleine afmetingen (nm) Quantumfysica Scheikunde en biochemie op nm-schaal Nano-biologie en biofysica Materiaalwetenschappen Nanotechnologie = toepassingen van de kleine afmetingen (nm) Device en materiaal technologie IC-Procestechnologie Ontwerpmethodologie voor nanoelektronica Nieuwe devices en sensoren Bio-electronica Bio-nanosystemen en biomimetics

Nanowetenschappen en nanotechnologie

Key = multidisciplinariteit – grensvlak van verschillende wetenschappelijke disciplines

4

Nanotechnology-related Patents and publications

Government Nanotechnology R&D Investments (1997 - 2005)

5

Possible application area • • • • • • • • • •

Nanoelectronics Smart materials Sensors and biosensors Nanoscale biostructures Energy capture and storage Health Photovoltaics Environmental … …

Applications • "Nanotechnology is an area which has highly promising prospects for turning fundamental research into successful innovations. Not only to boost the competitiveness of our industry but also to create new products that will make positive changes in the lives of our citizens, be it in medicine, environment, electronics or any other field." • (European Commissioner for Science & Research, Janez Potočnik)

6

Van micro- tot nanoelektronica

Moore’s law: decreasing cost / function

Source: R. Kurzweil

7

Van micro- tot nanoelektronica TRENDS IN IC MATERIALS Materials

? High-k dielectrics Metal gates PZT, SBT Low-k dielectrics Cu, TiN

Al Si,SiO2 1970

Poly-Si

Si3N4

TiSi2 CoSi2 TaSi2 MoSi2 WSi2

1980

1990

W

2000

2010

Key technological breakthroughs: Top-down scaling Optische lithografie Nieuwe materialen

Nanofabrication Approaches: top-down vs bottom-up Machined

• “Top-down” nanofabrication Implementation of various techniques to remove, add or redistribute atoms or molecules in a bulk material to create a final structure.

Assembled

• “Bottom-up” nanofabrication Atomic and molecular scale directed self-assembly to create larger scale structures with engineered properties.

8

Nanowetenschappen Nanotechnologie Microelectronica

Moleculaire elektronica Organische elektronica Bioelektronica NanoMEMS Nanotechnologie

To p-d ow n

Scheikunde Biologie Atomaire manipulatie

Bottom-u

p

Top-down vs. bottom-up approach

21st Century ICT: The Post-PC era 15 more years of Moore and More than Moore… Before we reach quantum limits… WWW

Broadband Wireless Smart Sensors Personal Assistant and Actuators More Moore

Polymer Electronics

Dissapearing ICT

More Than Moore

On the way to…

9

Converging technologies (NBIC) Nanoelectronics

Biotechnology

Information Technology

Nanotechnology

Convergence on the Nano-Scale… BIOTECH

nm

4 0 µ m

µm

3 1 nm

transistor

cm

x109 NANOELECTRONICS

Fromherz

10

ICT interfaces Bio at Nano-Scale… action potential neurotransmitter Neuron

electrical chemical ICT Interpretation-control-transmission

Chip

IMEC-VIB K.U.Leuven

Alzheimer Parkinson Brain Research Neuroprobes…

© IMEC-HUJI 2003

Convergence on the Nano-Scale… BIOTECH

nm

µm

cm

NANOTECH Nano Particles

3 1 nm

transistor

x109 NANOELECTRONICS

11

Nanoparticles for cancer therapy

Source: imec

hyperbranched gold nanoparticles Nanomedicine, the application of nanotechnology in healthcare, offers numerous very promising possibilities to significantly improve medical diagnosis and therapy, leading to an affordable higher quality of life for everyone.

Smart Pills

1st generation : sense & communicate

2nd generation : also decide & act

12

Lab-on-a-Chip (IMEC Prostate Cancer Detection)

3

2

1

Silicon Chip

Micro Fluidics

Bio-Sensor

The PAMELA instrument….

Source: IMEC EU PAMELA PROJECT

Carbon Nanotubes, buckyballs, nanodraden

CNT transistoren

Carbon Nanotubes Buckyballs

First CNT transistor

D G S

2 µm Nanowires

R. Martel et al. Appl. Phys. Lett. 73 (1998) 2447.

13

Nano-Building Blocks Diameter : 1 nm

Nanotubes 100* steel strength Electronics, medicine…

Nanowires Transistors, batteries, catalysts …

H2 Storage TiO2 Membranes Anti-Adhesive Filters Sun Screen… (BASF)

Nano Particles

Carbon nanotube applications: High performance composites • Automotive (bumpers and other structural parts) • Marine, especially sailing boats (structural outer shell in carbon fiber composite, masts and other generic structural parts) • Industrial parts (rollers, doctor-blades and wind-mill blades) • Sporting equipments (bike frames, hockey sticks, tennis rackets, skis and golf shafts) • Aerospace (structural parts and interiors)

14

TiO2 for self –cleaning windows

TiO2 photocatalysis + oxidation

Hydrophilic surface

Zinc Oxide sunscreen

Nanophase zinc oxide

15

Nano silver: anti-bacterial

Silver Nano Health System) is a trademark name of an antibacterial technology which uses silver nanoparticles in washing machines, refrigerators, air conditioners, air purifiers and vacuum cleaners introduced by Samsung in April 2003 (Wikipedia)

Nanotechnology and energy

16

Thin Flexible Photovoltaic Cells Tiny solar cells can be printed onto flexible, very thin light-retaining materials.

Until recently, photovoltaic cells were derived from silicon semiconductor technology. Recent research into improving the efficiency of PV cells has gone into polymer materials. Plastic semiconductors are highly flexible but inefficient, converting less than 6% of the energy landing on them.

.

Currently, researchers use nanocrystals made of lead sulfide, which can be “tuned” to absorb wavelenghts from the red to the deep infrared. Combined with polymer sensitive to green and blue light, nanocrystals can convert red and infrared light to energy the polymer can turn into electrical current. Source : Koparka, Nanosys

Meer informatie over nanotechnologie •

http://www.nanotechnologyfordummies.com/Resources.html

•

http://www.viwta.be/files/Dossier2-VOLLDEF.pdf

•

http://cordis.europa.eu/nanotechnology/

•

ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/nanotechnology/docs/nano_brochure_e n.pdf

•

http://www.research.ibm.com/nanoscience/

•

http://aspbs.com/jnn/

•

http://www.royalsoc.ac.uk/landing.asp?id=1210

•

http://www.nano.org.uk/

•

http://www.nano.gov/

17

Outline •

Wat is Nanowetenschappen en Nanotechnologie ? – Wat is het ? – Voorbeelden – Toepassingen

•

Master Nanowetenschappen en Nanotechnologie – – – –

•

Structuur en instroom Overzicht vakkenclusters Master thesis Industriele stage

Erasmus Mundus Master Nanoscience and Nanotechnology – Wat is het ? – Structuur – Kandidaatstelling

•

Perspectieven

Nederlandstalige en Engelstalige Master Nederlandstalig traject met een Nederlandstalig diploma - bevat een (groot) deel Engelstalige vakken - meeste kernvakken zijn enkel in het Engels beschikbaar Engelstalig traject met een Engelstalig diploma - vooral Engelstalige vakken - minder aanbod van Engelstalige AVO’s Erasmus Mundus Master - uitsluitend Engelstalige vakken - studenten studeren een jaar aan andere universiteit - studenten krijgen twee diploma’s

18

Master Nanowetenschappen en Nanotechnologie • Interfacultaire master met cursussen uit drie verschillende faculteiten – Wetenschappen: departementen Fysica en Scheikunde – Ingenieurswetenschappen: departementen Elektrotechniek en Materiaalkunde – Bio-ingenieurswetenschappen – 3 Masters: Engelstalig traject, Nederlandstalig traject, Erasmus Mundus

Nanowetenschappen Nanotechnologie Toepassingen: nieuwe componenten en sensoren elektronische- en opto-elektronische systemen microgolftechniek micro-mechanische systemen en bio systemen zonnecellen biomedische toepassingen (e.g. drug delivery)

Vaardigheden: materiaalkeuze opbouw en ontwerp van structuren procesbeheersing manufacturing aspecten: betrouwbaarheid en yield fundamentele wetenschappen

Studenten: interesse voor basiswetenschap en technologie interesse voor nieuwe toepassingen in elektronica interesse in multidisciplinair kennisveld

19

Doelstellingen van de opleiding •

prepare the students for a professional career in a technical-industrial environment and in scientific research (either industrial or academic).

•

obtain mastery of the general principles in physics, chemistry, electronics and biology that play a role at the nanometer scale;

•

gain insight in the materials, fabrication and other experimental techniques that can be used on the nanoscale and their limitations;

•

develop skills in the field of theoretical analysis, fabrication, simulation and modeling.

•

Obtain in-depth knowledge of at least one specialization area within the field of nanoscience and nanotechnology

•

Obtain problem solving and design skills

•

Learn teamwork, communication skills

•

Intellectual competences: project management, societal and ethical aspects, quality manegement, etc.

•

European master in an international environment

Kernmerken • Multidisciplinair: op grensvlak van verschillende wetenschappelijke disciplines • Sterke band met recente vernieuwingen en wetenschappelijk onderzoek op gebied van nanotechnologie (o.m. via IMEC) • Toekomstgericht: grote verwachtingen voor nanotechnologie op brede waaier van toepassingsgebieden • Grote ruimte voor keuzevakken uit een groot aantal disciplines • Ook niet-technische (ethische, veiligheid, sociale) aspecten van nanotechnologie komen aan bod

20

Instroomschema Hoofd-nevenrichting combinaties Hoofd

bwk gmb cws

/ neven

Bouwkunde (BWK)

elt

wtk

mtk

X

X

tv

bb

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

cht

X

Geo-mijnbouw- (GMB)

X

Computerwetenschappen (CWS)

X X

Elektrotechniek (ELT) Werktuigkunde (WTK)

X

Materiaalkunde (MTK)

X

X

X X

X X

Chemische technologie (CHT)

X X

X X

X

Instroom is mogelijk van 19 verschillende Bachelor combinaties Sommige combinaties vereisen volgen van aantal schakelvakken (voorzien binnen de Master) Andere combinaties zijn mogelijk mits extra stp buiten de Maser !

Structuur van de Master: 120 stp ! Totaal 120 stp voor 2 jaar

Aanpassingsopleiding max 15 stp AVO (Algemeen Vormende Opleiding) 9-12 stp Kernopleiding 36 stp

Materiaalfysica en technologie voor nano-elektronica 6 stp Chemie op nanometerschaal 6 stp Technologie van geintegreerde systemen 6 stp Nanogestructureerde bio-macromoleculen 6 stp Mesoscopic physics 3 stp Projectwork Nanoscience or P&) Nanoelectronica 3 stp Gevanceerde nano-elektronica componenten 3 stp Capita Selecta van de Nanowetenschappen en Nanotechnologie: 3 stp

3 Afstudeerrichtingen 60 stp Burgerlijk Ingenieur

Bio-ingenieur

Natuurwetenschappen

Specifieke opleiding 15 stp Cluster 1 of Cluster 2

Specifieke opleiding 15 stp Cluster 4

Specifieke opleiding 15 stp Cluster 5 of Cluster 6

Verbredende opleiding 15 stp Keuzevakken uit Clusters 3-7 (of 9 stp + Ind. Stage)

Verbredende opleiding 15 stp Keuzevakken uit Clusters 1-3, 5-7 (of 9 stp + Ind. Stage)

Verbredende opleiding 15 stp Keuzevakken uit Clusters 1-4, 7 (of 9 stp + Ind. Stage)

Master thesis 30 stp



21

Aanpassingsopleiding (max 15 stp) Basisvakken die nodig zijn om de kernvakken te kunnen volgen, aanvulling op bachelor • Semiconductor devices

3 stp

Groeseneken/Heremans

• Elektronische basisschakelingen

3 stp

Steyaert

• Structure, synthesis and cellular function of macromolecules

3 stp

Vanderleyden

• Halfgeleider fysica

3 stp

• Quantum physics

3 stp

• Atoomtheorie, chemische periodiciteit en chemische binding

3 stp

Maes

Tamassia

Creemers

Aanpassingsopleiding

22

Kernopleiding (36 stp) Sem 1 • Materiaal fysica en technologie voor nanoelectronica

6 stp

•

6 stp

Heyns

Nanogestructureerde bio-macromoleculen Engelborghs

Sem 2 • Technologie van geintegreerde systemen

6 stp

•

Chemie op nanometer schaal

6 stp

•

Project work Nanoscience of P&O nanoelectronica

3 stp

Wouters/Van Hoof De Feyter

Stesmans/Van Hoof

Sem 3 • Geavanceerde nanoelectronica componenten

3 stp

•

Mesoscopic Physics

3 stp

Sem 2 en 4 • Capita Selecta NW/NT

3 stp

Van Rossum

Moshchalkov/Houssa/Stesmans

Maes

Capita Selecta NW/NT • Reeks seminaries over allerlei actuele topics ivm Nanowetenschappen en Nanotechnologie • Zowel technische als niet-technische aspecten (ethische, sociale, wetgeving, EHS, industrieel etc.) • Gespreid over 2 academiejaren, telkens in tweede semester, 2e jaars volgen enkel de videobroadcasted seminaries • Sommige worden georganiseerd door de 5 EMM partners via videoconferencing voor zowel lokale KUL als EMM studenten • Studenten moeten min ¾ van de seminaries bijwonen • Evaluatie = 2 rapporten (1/jaar, 1 eigen keuze, 1 opgelegd)

23

Projectwerk Twee praktijkvakken: een van beide verplicht -

keuze uit lijst van projectjes Groepjes van 2 tot 4 studenten (teamwerk leren) Leren onafhankelijk werken, voorbereiding van thesis Afsluiten met verslag en presentaties Beoordeling door coordinator en begeleiders

1) Project work Nanoscience (A. Stesmans coordinator) -

Georienteerd naar wetenschappelijk experimenteel werk

2) P&O Nanoelectronica (C. Van Hoof, coordinator) -

Georienteerd naar design van geintegreerd systeem

Project work Nanoscience Aim: to master the details of an “unknown” nano research aspect, and in taking initiative, develop research skills in a spirit of collaboration within a research environment. Examples of projects performed • STM study of self-assembly at the liquid-solid interface • Effect of polymorphs on preferential adsorption • Polycrystalline seed layers for thin-film solar cells • Epitaxial layers for high efficiency thin film solar cells • Guided motion and rectification of vortices in superconductors • Lab-on-chip technology based on digital microfluidics • Bio-electronic nose • In search of graphene

24

P&O (Practical design) Doel: een praktische micro/nano-systeem design cyclus (specs, why, how, implementation, test) in een beperkt tijdsbestekl – “System” = combinatie van sensors/actuators, microelektronica, embedded intelligence en verpakking – “micro/nano” = nadruk ligt op miniaturisatie beneden een gegeven platform

Opdracht = design, implement en test een functionele sensor voor een draadloze sensor node = combinatie van analoog, digitaal, draadloos, sensing, integratie, power generatie en opslag, packaging, ….

Algemeen Vormende Opleiding (9-12 stp) Een totaal van 9-12 stp te kiezen uit ruim aanbod van algemeen vormende vakken • Initiatie tot ondernemen • Engels in technische bedrijfsomgeving • Frans in technische bedrijfsomgeving • Recht van Intellectuele eigendom • Bouwrecht • ICT-recht • Economische aspecten van de energie • Plichtenleer van de ingenieur • Projectmanagement • Psychologische en sociale aspecten van de bedrijfsleiding • Expressievaardigheid in de technische bedrijfsomgeving ………

25

Clusters Cluster 1 – Device implementatie

Ingenieurs

Cluster 2 – Electronica 1 Cluster 3 – Electronica 2 Cluster 4 – Bionanotechnologie

Bio-ingenieurs

Cluster 5 – Nanochemie Cluster 6 – Nanofysica

Wetenschappen

Cluster 7 – Materialen Cluster 8 – Biologische systemen

Cluster 1: Device implementatie (15 stp) Sem 2

• Modellen en technologie voor electronische en opto-electronische systemen

3 stp

P. Heremans

Sem 3

• Geintegreerde RF componenten en schakelingen

3 stp

• Microsystemen en sensoren

3 stp

D. Shreurs

R. Puers

Sem 4 • Betrouwbaarheid en yield van geintegreerde

electronische componenten

3 stp

G. Groeseneken

• Fysische materiaalkarakterisatietechnieken voor electronische componenten

3 stp

W. Vandervorst

26

Cluster 2: Electronica 1 (15 stp) Sem 1

• Transistor modellen en electronische schakelingen

6 stp

P. Reynaert

Sem 2

• Design van digitale geintegreerde schakelingen

6 stp

W. Dehaene

Sem

3

• Computer architecturen

3 stp

R. Lauwereins

Cluster 3: Electronica 2 (15 stp) Cluster 3 kan enkel worden gekozen als verbredende opleiding (alle vakken zijn keuzevakken)

• Analoge bouwblokken voor signaalverwerking

6 stp

• Computergesteund analoog IC-ontwerp

3 stp

G. Gielen

G. Gielen

• Ontwerp van analoge geintegreerde schakelingen

6 stp

M. Steyaert

27

Cluster 4: Bionanotechnologie (15 stp) Sem 2

• Biosensors and bioelectronics

3 stp

• Nanobiology

3 stp

Lammertyn

Vanderleyden/Hofkens

Sem 4

• Micro and nanofluidics

6 stp

• Biomachines and biomimetics

3 stp

Nicolai/Lammertyn De Baerdemaeker

Cluster 5: Nano-chemie (15 stp) Sem 1

• Physical chemistry of polymers E. Nies

3 stp

Sem 2

• Electronic structure of molecular materials

3 stp

L. Chibotaru

Sem 3

• Nanostructure determination via electromagnetic radiation

3 stp

• Photophysics and photochemistry of molecular materials

3 stp

B. Goderis

M. Van der Auweraer

• Electrochemical methods of Inorganic Chemistry

3 stp

E. Matthijs

28

Cluster 6: Nano-fysica (15 stp) Sem 2

• Scanning probe microscopy

3 stp

C. Van Haesendonck

Sem 3

• Optical properties of solids

3 stp

G. Borghs

Sem 4

• Computational methods in solid state physics3 stp L. Chibotaru

• Magnetic resonance

3 stp

A. Stesmans

• Electronic transport

3 stp

A. Stesmans/M. Houssa

Cluster 7: Materialen (15 stp) Cluster 7 kan enkel worden gekozen als verbredende opleiding (alle vakken zijn keuzevakken) • Ceramics and powder metallurgy

6 stp

• Oppervlakte technologie

3 stp

• Functional properties

3 stp

• Hoogdisperse materialen: chemie en synthese

5 stp

• Materials characterization techniques II

3 stp

• Chemistry and characterization of surfaces and thin films

6 stp

J. Vleugels J. Celis

O. Van der Biest J. Martens

J. Seo/I. De Wolf

G. Maes, S. De Gendt

29

Cluster 8: Biologische systemen (15 stp) Cluster 8 kan enkel worden gekozen als verbredende opleiding (alle vakken zijn keuzevakken)

• Bio-response measurements and process control

3 stp

• Physical chemistry of biological systems

6 stp

D. Berckmans

Y. Engelborghs

• Mechanobiology

3 stp

Van Oosterwyck

• System physiology

3 stp

• Biophysics of Membranes

6 stp

G. Bultynck

K. Talavera Pérez

Master proef •

master thesis project is bedoeld om de student in contact te brengen met een multidisciplinaire onderzoeksomgeving

•

student kan een relevant onderzoeksproject kiezen uit een lijst van voorstellen

•

master proef gebeurt in nauwe samenwerking met doctoraatsstudenten, postdocs en professoren

•

lijst van voorstellen zullen op de website bekendgemaakt worden midden april, 3 keuzes maken tegen midden mei, toewijzing voor de examens 4 vormen van rapportering:

•

– – – –

Tussentijdse presentatie (feedback en bijsturing) Publiceerbare samenvatting (paper) Thesis boek Eindpresentatie

30

Voorbeelden Actuatoren in organische elektronica Suitable coatings for silicon-based imagers for space-born solar observation at (E)UV wavelengths Metalen nanopartikels voor hyperthermie behandeling van kanker Nanostructured Superconductor/Ferromagnet hybrids Gebruik van metaaloxides als optische tussenlaag in organische zonnecellen Cultuur van olfactorische neuronen voor de ontwikkeling van een bio elektronische neus Aptamers as biosensing tool on microparticles Organische geheugen transistoren met een oplaadbaar organisch gate diëlektricum Exchange bias in kobaltfilms geïnduceerd door zuurstofimplantatie: magnetisatieomkering en -diepteprofiel De grafeen nanoribbon veldeffect transistor Photoluminescence Investigation of InGaN/GaN QWs grown by MOVPE PEDOT gedeponeerde elektrodes voor in vivo registratie en stimulatie Hydrofobe metallische oppervlakken voor biomedische implantaat toepassingen

Industriele stage • Studenten kunnen 6 stp van de verbredende opleiding vervangen door een industriele stage • 9 overblijvende studiepunten als keuzevakken uit de verschillende clusters • Industriele stage loopt tijdens zomermaanden na eerste Masterjaar, evaluatie begin van 2e jaar • Student zoekt zelf een mogelijke stageplaats (binnen- of buitenland), hulp mogelijk door Programmadirekteur, docenten of stageverantwoordelijke

31

Meer informatie

http://www.kuleuven.be/nanotechnologie

Outline •


•


•



•

Perspectieven

32

Erasmus Mundus objectives Erasmus Mundus 2009-2013 is a cooperation and mobility programme of the EU in the field of higher education for: – the enhancement of quality in European higher education; – the promotion of the European Union as a centre of excellence in learning around the world; – the promotion of intercultural understanding through cooperation with Third Countries as well as for the development of Third Countries in the field of higher education.

Consortium Selected based on: - Excellence/expertise in the field of research in nanoscience and nanotechnology - Existence of a local English master NS/NT at the university - Willingness to participate in European EMM program

www.emm-nano.org

33

Erasmus Mundus Master • Europese Master over de disciplines van de vier partneruniversiteiten • Programma is volledig Engelstalig • KU Leuven is de coordinator van de Master • Studenten studeren eerste jaar aan KUL, tweede jaar aan een van de 3 partneruniversiteiten • Studenten ontvangen gemeenschappelijk diploma • KUL-EMM programma is een subset van de KUL Master • Aanvragen moeten ingediend worden voor 1 mei

Mobility scheme

34

Structure of the Master

Total 120 stp for 2 year

Introductory courses (max 12 ects - Leuven) Non-technical courses (9 ects - Leuven) Lecture series (3 ects - All) Core courses (30 ects - Leuven) 4 Graduating options Nanophysics (Chalmers/ Grenoble)

Nanochemistry

Specific courses (15 ects comp. + min 6 ects elective Leuven )

Nanoelectronics (Chalmers/ Dresden)

Biophysics

Bio-nanotechnology

(Dresden)

(Grenoble)

Specific courses (15 ects comp. + min 6 ects elective Leuven )

Specific courses (15 ects comp.+ min 6 ects elective Leuven)



Broadening courses (15 ects)





Master thesis (30 ects)





(Grenoble)

Kernopleiding (33 stp) Sem 1 • Material physics and technology for nanoelectronics 6 stp Heyns

• Nanostructured biomacromolecules

6 stp

• Mesoscopic Physics

3 stp

Sem 2 • Technology of integrated systems

6 stp

• Chemistry at nanometer scale

6 stp

• Project work Nanoscience or Practical design for nanoelectronics

3 stp

Engelborghs

Moshchalkov/Houssa/Stesmans

Wouters/Van Hoof De Feyter

Stesmans/Van Hoof

Sem 2 en 4 • Lecture Series NS/NT Maes

3 stp

35

EMM-Nano keuzevakken KUL Nanoelectronics (Chalmers and Dresden) Integrated RF components and circuits Schreurs

Models and technology of electronic and optoelectronic devices Heremans

Transistor models and electronic circuits Reynaert

Computer architectures De Coninck

Reliability and yield of integrated components Groeseneken

Physical Materials characterization for el. Devices Vandervorst

Design of digital integrated systems Dehaene

Microsystems and sensors Puers

Advanced nano-electronic components Van Rossum

Biosensors and bioelectronics Lammertyn

EMM-Nano keuzevakken KUL Nanophysics/nanochemistry (Grenoble and Chalmers) Nanostructure determination via electromagnetic radiation Goderis

Photophysics and photochemistry of molecular materials Van der Auweraer

Physical chemistry of polymers Nies

Electrochemical methods of inorganic chemistry Matthijs

Computational methods in solid state physics Cottenier/Chibotaru

Electronic structure of molecular materials Chibotaru

Scanning probe microscopy Van Haesendonck

Magnetic resonance Stesmans

Optical properties of solids Borghs

Electronic transport Houssa

Advanced nano-electronic components Van Rossum

36

EMM-Nano keuzevakken KUL Biophysics/bionanotechnology (Dresden, Grenoble) Bio-response measurements and process control Berckmans

Mechanobiology Van Oosterwyck

System physiology Bultynck

Physical chemistry of biological systems Engelborghs

Biosensors and bioelectronics Lammertyn

Nanobiology Vanderleyden/Hofkens

Micro and nanofluidics Nicolai/Lammertyn

Biomachines and biomimetics De Baerdemaeker

Biophysics of membranes Talavera Perez

Microsystems and sensors Puers

Role of the partners Graduating option

Nanophysics

Nanochemistry

Nanoelectronics

Biophysics

Bionanotechnology

KU Leuven

Introductory/Non-technical/Core/Graduating elective courses Chalmers

Graduating Broadening Thesis


TU Dresden

JFU Grenoble

Graduating Broadening Thesis Graduating Broadening Thesis


Graduating Broadening Thesis Graduating Broadening Thesis

Key = multidisciplinarity - broad common education in all fields of nanoscience and nanotechnology - the choice of “trajectory” gives field of specialization for each student Details per partner: zie www.emm-nano.org

37

Common cleanroom training ‘Common course for 1st year students”: EMMNano Spring school on Cleanroom technology Chalmers Nanofabrication Laboratory (run by cleanroom staff) • • • •

Safety Behavior Basic processing Characterization

Common May workshop May workshop

2007

2008

2009

– Annual meeting of all students and local coordinators – To give practical information on the program to ALL students in a uniform way – Feedback from the students about program, curriculum, practical problems – 1st year students give a presentation on their experiences to their collegues – 2nd year students present the resulst of their master thesis – Informal occasion to fraternize (academic and social…)

38

Toelating en kandidaatstelling EMM Nano en Engelstalige master •

Toegelaten zijn Bachelors in Physics, Chemistry, Electronics, Material Science, Biochemistry, en in andere domeinen van wetenschappen en engineering met voldoende background in wiskunde, fysica, scheikunde, electromagnetisme, etc.

•

Een GPA (Grade Point Average) van 75% van het maximum van de scoreschaal is vereist

•

Goede kennis van Engels, zowel spreken als schrijven: TOEFL (minimum score of 580 pbt or 237 cbt) or IELTS (minimum overall band score of 6.5-7.0).

•

EMM Application deadline is 1 Januari voor niet-EEA studenten en 1 mei voor EEA studenten.

•

Studenten selectie gebeurt door EMM board op basis van relevante achtergrond, kwaliteit van de student tijdens Bachelors, kennis van het Engels.

•

Appliceren via K.U.Leuven online application website

•

Beurzen voor geselecteerde EMM-studenten beschikbaar, funded door de EU

International group of students 2005

2006

2007

2008

2009

18 16

12 10 8 6 4 2 0

Armenia Belgium Brazil Bulgaria Canada China Colombia Costa Ethiopia India Indonesia Iran Israel Italy Malaysia Mexico Moldavia Nigeria Philippines Portugal Sweden Taiwan Thailand Ukrain USA Uzbekistan Vietnam

# Students

14

Country of origin

39

Meer informatie

http://www.emm-nano.org/

Outline •


•


•



•

Perspectieven

40

Nanotechnology de volgende technology-wave voor de 21e eeuw ?

Source : Red Herring, May 2002

Will Impact all existing industries… Nanotechnology related goods and services by 2010-2015 Other Aerospace Chemicals

Materials

Pharmaceuticals

Electronics

NSF Estimate: 1.1 Trillion $ Source: NSF/In Realis

41

Nanotech 2015: The NSF View

The true power of nanotechnology is not so much in the creation of new industries, as in its impact on major existing industries.

Job perspectieven - Jobs waar multidisciplinariteit een noodzaak is ! - Bedrijven die actief zijn op het grensvlak van de verschillende disciplines/wetenschappen Micro en nano-technologie voor de ICT sector Equipment en materialen voor elektronica Nieuwe materialen Voedsel- en milieutechnologie Energie Transport (car, aircraft, space) Micro- en nanochemie Biologische en biomedische sector - Nieuwe bedrijven/spinoffs - Research en ontwikkeling

42

Bedrijven

Vrijdag 26 maart 2010 “Nanotechnologieen voor de maatschappij van morgen” Aula rector Dahnis Universiteit Antwerpen http://www.nanosoc.be

43

? Future Perspectives ?

44

Master Nanowetenschappen en Nanotechnologie

Recommend Documents