AKTS - Yarıiletkenler Fiziği

Yarıiletkenler Fiziği (PHYS516) Ders Detayları

Ders Adı Ders Kodu Dönemi Saati Uygulama Saati Laboratuar Hours Kredi AKTS
Yarıiletkenler Fiziği PHYS516 Alan Seçmeli 3 0 0 3 5
Ön Koşul Ders(ler)i
N/A
Dersin Dili İngilizce
Dersin Türü Teknik Seçmeli Dersler
Dersin Seviyesi Fen Bilimleri Yüksek Lisans
Ders Verilme Şekli Yüz Yüze
Dersin Öğrenme ve Öğretme Teknikleri Anlatım, Takım/Grup Çalışması.
Dersin Koordinatörü
Dersin Öğretmen(ler)i
Dersin Asistan(lar)ı
Dersin Amacı Bu dersin amacı öğrenciler tarafından temel yarıiletken aletlerin fiziksel prensiplerinin anlaşılmasını sağlamak.
Dersin Eğitim Çıktıları Bu dersi başarıyla tamamlayabilen öğrenciler;
  • Yarıiletkenlerin teknolojik uygulamalardaki önemini ve yerini öğrenmek
  • Yarıiletken aletlerdeki temel fiziksel prensipleri anlamak
  • p-n ekleminin yapısını ve kullanım alanlarını anlamak ve uygulamak
  • Transistörlerin yapısını, çeşitlerini ve kullanım alanlarını anlamak ve uygulamak
  • LED ve lazerlerin yapısını anlamak ve teknolojik uygulamalarını öğrenmek
  • Güneş pillerinin çalışma prensipleri anlamak
Dersin İçeriği Enerji bantları ve ısısal denge halinde taşıyıcı konsantrasyonu, taşıyıcı transport olayları, p-n eklemi, iki kutuplu transistörler ve ilgili aletler, MOS kapasitörü ve MOSFET; MESFET ve ilgili aletler, ışık saçan diyotlar ve lazerler, fotodetektörler ve güneş pilleri

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

Hafta Konular Ön Hazırlık
1 Yarıiletken Malzemeler Temel Kristal Yapıları Valans Bağları Enerji Bantlar Asal Taşıyıcı Yoğunluğu Donor ve Akseptörler Bölüm 1
2 Taşıyıcı Akıntısı Taşıyıcı Difüzyonu Jenerasyon ve Rekombinasyon Süreçleri Devamlılık Denklemleri Bölüm 2
3 Termiyonik Emisyon Süreçleri Tünelleme Süreçleri Uzay Yükü Etkisi Yüksek-Alan Etkisi Bölüm 2
4 Isısal Denge Şartları Tüketim Bölgesi Tüksetim kapasitansı Bölüm 3
5 Akım-Voltaj Karakteristikleri Yük Depolama ve Geçici Davranış Eklem Kırılması Heteroeklemler Bölüm 3
6 Transistör Eylemi İki kutuplu transistölerin statik Karakteristikleri İki kutuplu transistörlerin frekans bağımlılığı ve anahtarlaması Bölüm 4
7 İdeal dışı etkiler Heteroeklem iki kutuplu transistörler Bölüm 4
8 Ara Sınav
9 İdeal MOS Kapasitör SiO2-Si MOS Kapasitör Bölüm 5
10 MOS Kapasitörlerde Taşıyıcı Transport Yük-Çiftleşmiş Aletler MOSFET Esasları Bölüm 5
11 Metal-Yarıiletken Kontakler MESFET MODFET Bölüm 7
12 Işınımsal Geçişler ve Optiksel Absorpsiyon Işık Sçan Diyotlar Bölüm 9
13 Çeşitli Işık Saçan Diyotlar Yarıiletken Lazerler Bölüm 9
14 Fotodetektörler Güneş Pilleri Silikon ve Bileşik Yarıiletken Güneş Pilleri Bölüm 10
15 Üçüncü Jenerasyon Güneş Pilleri Optiksel Konsantrasyon Bölüm 10
16 Projeler

Kaynaklar

Ders Kitabı 1. Semiconductor Devices – Physics and Technology, 3rd edition, S.M.Sze and M.K. Lee (John Wiley & Sons, 2012)
Diğer Kaynaklar 2. "Physics of Semiconductor Devices” S.M. Sze and Kwok K. Ng, 3rd edition, (John Wiley & Sons, 2002)
3. “Semiconductor Physics and Devices” Donald A. Neamen, 3rd edition, McGrawHill, 2003

Değerlendirme System

Çalışmalar Sayı Katkı Payı
Devam/Katılım - -
Laboratuar - -
Uygulama - -
Alan Çalışması - -
Derse Özgü Staj - -
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği - -
Ödevler 6 35
Sunum - -
Projeler 1 35
Rapor - -
Seminer - -
Ara Sınavlar/Ara Juri 1 30
Genel Sınav/Final Juri - -
Toplam 8 100
Yarıyıl İçi Çalışmalarının Başarı Notu Katkısı 100
Yarıyıl Sonu Çalışmalarının Başarı Notuna Katkısı 0
Toplam 100

Kurs Kategorisi

Temel Meslek Dersleri
Uzmanlık/Alan Dersleri X
Destek Dersleri
İletişim ve Yönetim Becerileri Dersleri
Aktarılabilir Beceri Dersleri

Dersin Öğrenim Çıktılarının Program Yeterlilikleri ile İlişkisi

# Program Yeterlilikleri / Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Araştırma metodolojileriyle beraber, teorik ve matematiksel fiziğin temel bilgi seviyesine hakim olmak. X
2 Fiziksel evrenin ve onu kontrol eden kanunların sağlam bir anlayışına ulaşmak. X
3 Teorik, deneysel ve/veya simülasyon fiziği alanlarında, işleyen araştırma yeti ve stratejileri geliştirebilmek. X
4 Kritik sorgulama, yaratıcı düşünme, ve yeni fikirleri kavramsal ve matematiksel olarak formüle etmeye yönelik pozitif bir tutum geliştirme ve bunu devam ettirme. X
5 Teorik, deneysel, veya uygulamalı fizik konularındaki problemleri, veya endüstriyel alandaki gerçek problemleri, hissetme, belirleme, ve başa çıkma yeteneği. X
6 Edinilmiş ve birikmiş bilgi birikimini, matematiksel model ortaya koymak, çözümü için bir strateji belirlemek, gerekli ve uygun yaklaşıklaşma metodları uygulamak, ve elde edilen çözümün doğruluğunu ve güvenilirliğini değerlendirmek ve kestirmek için kullanabilme yeteneği. X
7 Fiziksel kavramları, işlemleri, süreçleri, ve yeni elde edilmiş sonuçları tüm dünyadaki meslekten insanlarla sözlü olarak konuşabilme ve tartışabilme, ve bildiri ve makale formlarında yazılı olarak paylaşabilme yeteneği. X
8 Açılan disiplinlerin birinde ya da daha fazlasında, ileri bir bilgi ve yetenek seviyesine ulaşma ve uzmanlaşma. X
9 Orjinal ya da var olan bir bilgi kümesi etrafında bir bilimsel yapıt üretme, raporlama ve sunma yeteneği. X
10 Metodolojik bilimsel araştırma yapabilme yeteneği. X
11 Bir problemi, varolan fizik bilgileri kullanarak, analiz etme, çözüm metoduna karar verme (toerik/matematiksel/deneysel) ve problemi çözme becerisi. X

ECTS/İş Yükü Tablosu

Aktiviteler Sayı Süresi (Saat) Toplam İş Yükü
Ders saati (Sınav haftası dahildir: 16 x toplam ders saati) 16 3 48
Laboratuar
Uygulama
Derse Özgü Staj
Alan Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi 14 2 28
Sunum/Seminer Hazırlama
Projeler 1 20 20
Raporlar
Ödevler 6 3 18
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ara Sınavlara/Ara Juriye Hazırlanma Süresi 1 12 12
Genel Sınava/Genel Juriye Hazırlanma Süresi
Toplam İş Yükü 126