Dersi Veren Fakülte \ Bölüm
Mühendislik Fakültesi \ Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği
Kredi
AKTS
Ders Türü
Öğretim Dili
Bu dersin önkoşulu bulunmamaktadır.
Fakülte seçmeli ders olarak diğer mühendislik fakülteleri alabilir
Katıhal Fiziğinin Tanımı ve Katıların sınıflandırılması; Kristal yapı ve Kristal Dinamiği, Enerji Bant Teorisi, Yarıiletkenler, Elektriksel İletim Teorisi, Metal-yarı iletken kontaklar, Yarıiletken cihazlar, Dielektrik özellikler, Süperiletkenlik, Nanoyapılar
Ders Kitapları ve/veya Kaynaklar
Katıhal Fiziği, J. R. Hook, H. E. Hall, Literatür Yayınları, ISBN: 975-7860-93-X
Katıhal Fiziğine Giriş, Charles Kittel, Palme Yayıncılık
Katıhal Fiziği, Şakir Aydoğan, Nobel Yayın, ISBN: 978-605-395-431-6
Katıhal Fiziği, Mustafa Dikici, Seçkin Yayıncılık
Katıhal Fiziği Temelleri, Ercüment Akat, Papatya Yayıncılık
Katıların temel özelliklerinin ve uygulama alanlarının öğrenciye tanıtılması. Bu kapsamda öğrencilere ilk olarak katıhal fiziğinin anlamı ve katıların sınıflandırılmasında kullanılan temel yaklaşımların verilmesi hedeflenmiştir. Katılardaki elektriksel, termal, manyetik ve optik özelliklerin temelini oluşturan örgü sistemi, örgü tireşimleri, enerji bant teorisi gibi önemli konular anlatılarak günümüzde yaygın uygulama alanları bulunan yarıiletkenler ve yarıiletken cihazlar öğrencilere anlatılacaktır. Son olarak dielektrik özellikler ve süper iletkenler öğrencilere tanıtılacak olup, dersin temel olarak nanoyapılar ile ilişkisi kurularak dönem bitirilecektir.
1. Katılardaki (özellikle teknolojide çok kullanılan metal ve yarıiletkenlerin) kristal yapılarının öğrenilmesi
2. Bir boyutlu katılarda örgü titreşimlerinin tek atomlu ve iki atomlu sistemler için incelenerek fonon dispersiyon ifadesinin tanımlanması
3. Örgü titreşimlerinden kaynaklanan ısı sığasının hesaplanması (Einstein ve Debye modellerinin öğrenilmesi)
4. Dalgaların kristaller tarafından kırınımı, ters örgü, Brolliuon bölgelerinin tanımlanması
5. Kronig-Penney Modelinin öğrenilmesi ve katılarda enerji seviyelerinin tayini
6. Yarıiletkenlerde enerji bant seviyelerinin tanımlanması
7. Yarıiletkenlerde Fermi Enerji seviyesinin ve taşıyıcı yük konsantrasyonlarının tanımlanması
8. Yarıiletkenlerde katkılama
9. Elektriksel iletkenlik teorisi (Drude modeli) nin anlaşılması ile sürüklenme ve difüzyon akım yoğunluklarının öğrenilmesi
10. Metal-Yarıiletken kontaklar (Ohmik ve Schottky Kontaklar) ve bu kontaklar kullanılarak yapılan cihazlar
11. pn eklemleri ve pn eklemi cihaz örnekleri (LED, Güneş pili ve transistörlerin) ve bunların temel kullanım ve çalışma prensiplerinin öğrenilmesi
12. Bipolar transistörler, alan etkili transistörler, jonksiyon alan etkili transistörler, MOSFET ve CMOS örneklerinin anlaşılması
13. Dielektrikler, ferro ve piezo elektrik özelliklerin öğrenilmesi
14. Süper iletkenlik ve nanoyapılı katıların teknolojik uygulamalardaki yerinin anlaşılması
1. Hafta: Katıhal fiziği nedir? Katıların sınıflandırılması
2. Hafta: Kristal Yapı & Kristal Dinamiği
3. Hafta: Kristal Dinamiği
4. Hafta: Enerji Bant Teorisi
5. Hafta: Enerji Bant Teorisi
6. Hafta: Yarıiletkenler
7. Hafta: Elektriksel İletim Teorisi
8. Hafta: Metal-yarı iletken kontaklar
9. Hafta: Yarıiletken cihazlar
10. Hafta: Dielektrik özellikler
11. Hafta: Süperiletkenlik
12. Hafta: Nanoyapılar
Referans Değerlendime Ölçütleri
Derse Katılım: % 5
Ara Sınav 1: % 25
Ara Sınav 2: % 25
Quiz: % 10
Final: % 35
|
Program Çıktısı
*
|
| 1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
Ders Çıktısı
|
|---|
| 1 |
B, C
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 4 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 5 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 6 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 7 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 8 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 9 |
A, B
|
A, B
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 10 |
A, B
|
|
|
|
|
A
|
|
|
|
|
|
| 11 |
A, B
|
|
|
|
|
A
|
|
|
|
|
|
| 12 |
A, B
|
|
|
|
|
A
|
|
|
|
|
|
| 13 |
A, B
|
|
|
|
|
A
|
|
|
|
|
|
| 14 |
A, B
|
|
|
|
|
A
|
|
|
|
|
|