| Ders Adı | Kodu | Yerel Kredi | AKTS | Ders (saat/hafta) | Uygulama (saat/hafta) | Laboratuar (saat/hafta) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Yarı İletken Fiziği | EHM2151 | 3 | 5 | 3 | 0 | 0 |
| Önkoşullar | Yok |
|---|
| Yarıyıl | Bahar |
|---|
| Dersin Dili | İngilizce, Türkçe |
|---|---|
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Zorunlu @ Elektronik & Haberleşme Mühendisliği Lisans Programı |
| Ders Kategorisi | Temel Meslek Dersleri |
| Dersin Veriliş Şekli | Yüz yüze |
| Dersi Sunan Akademik Birim | Elektronik & Haberleşme Mühendisliği Bölümü |
|---|---|
| Dersin Koordinatörü | Nergis TURAL POLAT |
| Dersi Veren(ler) | |
| Asistan(lar)ı | Özden Niyaz, Hatice Vildan Düdükçü |
| Dersin Amacı | Yarıiletken devre elemanlarının karakteristiklerinin, işleyişinin ve sınırlamalarının anlaşılmasında bir temel sağlamak amacıyla kuantum mekaniğinin, katıların kuantum teorisinin, yarı iletken malzeme ve devre elemanı fiziğinin bir bütün olarak incelenmesi. |
|---|---|
| Dersin İçeriği | Katıların kristal kafes yapıları; Kuantum mekaniğine giriş; schrödinger dalga denkleminin fiziksel anlamı ve uygulamaları; dalga teorisinin atomlara uyarlanması; enerji bandı kavramı; katılarda elektriksel iletim; delik kavramı; durum yoğunluk fonksiyonları; Fermi-dirac olasılık dağılım fonksiyonu; termodinamik dengede yarıiletken; yarıiletkenlerde yük taşıyıcıları; katkısız yarıiletken; katkılı yarıiletken; yük iletim olgusu; sürüklenme ve difüzyon mekanizmaları; termodinamik dengeden sapmalar ve ekstra yük taşıyıcıları; pn ekleminin temel yapısı; sıfır gerilim, iletim ve tıkama yönünde kutuplamada pn eklemi |
| Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar |
|
| Opsiyonel Program Bileşenleri | Yok |
Ders Öğrenim Çıktıları
- Öğrencilerin yarıiletkenlerin kristal özelliklerini öğrenmelerini sağlamak
- Öğrencilerin kuantum mekaniksel etkenlerin, yarıiletken malzeme içnde elektron hareketine etkisini kavramalarını sağlamak
- Fermi-Dirac olasılık dağılım fonksiyonunun ve Fermi seviyesinin yarıiletkenlerdeki taşıyıcı yoğunluğuna etkisinin kavranması.
- Yarıiletken içerisindeki çeşitli akım mekanizmalarının kavranması ve taşıyıcı yoğunluklarının akıma etkisini kavranması.
- Taşıyıcı yoğunluklarının sıcaklıkla ve dış uyarımlarla nasıl değiştiğinin kavranmasını sağlamak.
- Öğrencilerin pn-jonksiyonlarının temelini öğrenmelerini sağlamak.
Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi
| DÖÇ-1 | DÖÇ-2 | DÖÇ-3 | DÖÇ-4 | DÖÇ-5 | DÖÇ-6 |
Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları
| Hafta | Konular | Ön Hazırlık |
|---|---|---|
| 1 | Katıların kristal kafes yapıları ve miller indisleri | Ders Kitabı Bölüm 1 |
| 2 | Kuantum mekaniğine giriş, Schrödinger dalga denklemi, dalga fonksiyonunun fiziksel anlamı ve uygulamaları | Ders Kitabı Bölüm 2 |
| 3 | Dalga teorisinin atomlara uyarlanması, tek-atom modeli | Ders Kitabı Bölüm 2 |
| 4 | Katıların kuantum teorisine giriş, eneji bandı kavramı, yarıiletkenlerde izinli ve yasak enerji bantları | Ders Kitabı Bölüm 3 |
| 5 | Katılarda elektriksel iletim, elektronların efektif kütlesi, delik kavramı | Ders Kitabı Bölüm 3 |
| 6 | Durum yoğunluk fonksiyonları, Fermi-dirac olasılık dağılım fonksiyonu, taşıyıcı yoğunluklarının hesaplanması | Ders Kitabı Bölüm 3 |
| 7 | Termodinamik dengede yarıiletken, denge elektron ve delik yoğunlukları, saf yarıiletken taşıyıcı yoğunluğu, saf yarıiletken Fermi seviyesi | Ders Kitabı Bölüm 4 |
| 8 | Ara Sınav 1 / Uygulama veya Konu Tekrarı | |
| 9 | İstatistiksel mekanik | Ders Kitabı |
| 10 | n-tipi ve p-tipi yarıiletkenlerde katkı yoğunluklarının sıcaklıkla değişimi, nötrlük koşulu | Ders Kitabı Bölüm 4 |
| 11 | Yük taşıyıcısı iletimi olgusu, sürüklenme ve difuzyon mekanizmaları, Einstein bağıntısı, Hall olayı | Ders Kitabı Bölüm 5 |
| 12 | Yarıiletkenlerde termodinamik dengeden sapmalar, üreme, yeniden birleşme, süreklilik denklemleri | Ders Kitabı Bölüm 6 |
| 13 | pn eklemi, temel yapısı ve iç potansiyel bariyeri, sıfır gerilim altında pn eklemi | Ders Kitabı Bölüm 7 |
| 14 | iletimde pn eklemi, tıkamada pn eklemi | Ders Kitabı Bölüm 7-8 |
| 15 | Final |
Değerlendirme Sistemi
| Etkinlikler | Sayı | Katkı Payı |
|---|---|---|
| Devam/Katılım | ||
| Laboratuar | ||
| Uygulama | ||
| Arazi Çalışması | ||
| Derse Özgü Staj | ||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | ||
| Ödev | ||
| Sunum/Jüri | ||
| Projeler | ||
| Seminer/Workshop | ||
| Ara Sınavlar | 2 | 60 |
| Final | 1 | 40 |
| Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı | ||
| Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı | ||
| TOPLAM | 100 | |
AKTS İşyükü Tablosu
| Etkinlikler | Sayı | Süresi (Saat) | Toplam İşyükü |
|---|---|---|---|
| Ders Saati | 13 | 3 | |
| Laboratuar | |||
| Uygulama | |||
| Arazi Çalışması | |||
| Sınıf Dışı Ders Çalışması | 13 | 6 | |
| Derse Özgü Staj | |||
| Ödev | |||
| Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği | |||
| Projeler | |||
| Sunum / Seminer | |||
| Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 15 | |
| Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi) | 1 | 15 | |
| Toplam İşyükü : | |||
| Toplam İşyükü / 30(s) : | |||
| AKTS Kredisi : | |||
| Diğer Notlar | Yok |
|---|
