| Ders Adı | Kodu | Verildiği Yıl | Verildiği Yarıyıl | Süresi (T+U) | Yerel Kredisi | AKTS Kredisi |
| Elektronik, Optik ve Manyetik Malzemeler ve Aygıtlar | MSE 427 | | | 3 + 0 | 3 | 5,00 |
| |
| Ders Bilgileri |
| Dersin Öğretim Dili | İngilizce |
| Dersin Seviyesi | Lisans |
| Dersin Türü | Seçmeli |
| Dersin Veriliş Biçimi | Yüz Yüze |
| |
Dersin Öğrenme Kazanımları:
Bu dersi başarı ile tamamlayan öğrenciler: |
| 1. Yarı iletkenlerdeki taşıyıcıların (elektron ve deliklerin) sürüklenme, difüzyon ve rekombinasyon / jenerasyon açısından davranışlarını analiz edebilirler |
| 2. Yarıiletkenlerde enerji düzeylerinin anlamını açıklayabilmek, dengede ve dengenin dışında fermi seviyesinin konumunu dahil edebilirler |
| 3. Bir p-n ekleminin çalışmasını tanımlayabilir ve bu anlayışı daha karmaşık durumlara uygulayabilirler (bipolar kavşak transistörü, kavşak alan etkili transistör, güneş pili, ışık yayan diyot, lazer diyot, vb.) |
| 4. Işığın, katılarda davranışını ve bunun fotonik aygıtlara, dalga kılavuzlarına, optik fiberlere vb. nasıl dahil edilebileceğini anlayabilirler |
| 5. Temel manyetik miktarları (alan, indüksiyon ve moment) ve fenomeni (örneğin, endüksiyon) anlayabilir ve basit cihazlara (D.C. motor, disk sürücüsü ve transformatör) uygulayabilirler |
| |
| Dersin Önkoşulları ve Birlikte Alınması Gereken Dersler | Yok |
| Daha Önce Alınmış Olması Önerilen Dersler | Yok |
| |
Dersin Tanımı:
Bu ders katılarda elektron kavramını tanıtacak. Özellikle, malzemelerin öz elektrik, optik ve manyetik özelliklerini açıklamak için, elektronların birbirleri ile, elektromanyetik radyasyon ve kristal yapı ile etkileşimi irdelenecektir. Yarı iletkenler, metaller, yalıtkanlar, polimer ve süperiletkenler tartışılacaktır. Elektriksel iletkenlik ve dopingin yani sıra tranzistörler, fotovoltaikler, ışık yayan diyotlar (LEDler), lazerler, optik olayları, fotonik, ferromanyetizma dahil olmak üzere fiziksel olayların aygıt uygulamaları ele alınacaktir. |
| |
Üretken Yapay Zeka Kullanımı:
Bulunmamaktadır. |
| |
| Dersin İçeriği (Haftalık Konu Dağılımı): |
| |
| Hafta | Konu |
| 1 | Giriş: atomik yapıdan moleküler orbital, kristal yapı ve bant yapısı |
| 2 | Elektron enerji seviyeleri ve bantları. |
| 3 | Metallerin serbest elektron teorisi. |
| 4 | Fermi-Dirac istatistikleri. |
| 5 | Metaller, yarı iletkenler, izolatörler. |
| 6 | Elektronik taşıma, metallerde iletim. |
| 7 | Metallerin elektriksel direnci. |
| 8 | Yarı iletkenler |
| 9 | İçsel ve dışsal yarıiletkenler. |
| 10 | Süper iletkenler |
| 11 | Bağlantıların elektriksel özellikleri. |
| 12 | P-n bağlantılarının yapım teknikleri. Diyotlar, transistörler |
| 13 | Malzemelerin manyetik özellikleri: diamanyetik, paramanyetik materyaller, ferritler. Manyetik Sabit Diskler ve Bantlar |
| 14 | Malzemelerin optik özellikleri. Fotodetektörler, LED'ler, Lazerler, Güneş Pilleri |
| |
| Kaynaklar: |
| 1. Rolf E. Hummer, Electronic Properties of Materials, 4th edition, Springer |
| |
| Diğer Kaynaklar: |
| 1. R.F. Pierret, Semiconductor Device Fundamentals, MA: Addison-Wesley |
| |
| Öğretim Yöntem ve Teknikleri: |
| Bu ders uygulama dersi olmadan 3 saat teorik ders olarak tasarlanmıştır. Dersler, öğrencilerin takip edecekleri ders kitabı, referans kitabı veya ppt dosyalarında bulunan bilgilerdeki önemli noktaların kritik edilmesi şeklinde olacaktır. Dersler, hem |
| |
| Değerlendirme Sistemi: |
| Yöntem | Adet | Katkı (%) |
| Aktiviteler | 1 | %25 |
| Dönem Ödevi | 1 | %35 |
| Final Sınavı | 1 | %40 |
| |
| Ders İşbaşı Eğitimi (iş yerinde eğitim) Gerektiriyor mu? |
| Gerektirmiyor |
| |
Dersin Program Yeterlilikleri vs. Öğrenme Kazanımları:
|
| # | Program Yeterlilikleri | Katkı |
| 1 | Malzeme Bilimi ve Mühendisliği ile alakalı matematik, fen bilimleri ve mühendislik konularında yeterli bilgi birikimi; bu alanlardaki kuramsal ve uygulamalı bilgileri Malzeme Bilimi ve Mühendislik problemlerini modelleme ve çözme için uygulayabilme becerisi. | 1 |
| 2 | Karmaşık Malzeme Bilimi ve Mühendisliği problemlerini saptama ve tanımlama becerisi; bu problemleri modellemek ve çözmek doğrultusunda uygun analiz araçlarını ve metodlarını ve modelleme tekniklerini seçme ve uygulama becerisi. | 1 |
| 3 | Karmaşık bir sistemi ve/veya alt-sistemi veya da süreci analiz etme beceri ve bunu gerçekçi kısıtlar ve koşullar altında, belirli gereksinimleri karşılayacak şekilde tasarlama becerisi; bu amaçla modern tasarım yöntemlerini uygulama becerisi. | 1 |
| 4 | Malzeme Bilimi ve Mühendisliği uygulamaları için gerekli olan modern teknik ve araçları geliştirme, seçme ve kullanma becerisi; Malzeme Bilimi ve Mühendisliğiyle alakalı son model donanım bilgisiyle ama daha çok yazılım kabiliyetleri ile bilişim teknolojilerine başvurma ve etkin bir şekilde kullanma becerisi. | 2 |
| 5 | Malzeme Bilimi ve Mühendisliği problemlerini araştırmak amaçlı deneysel düzenek tasarlama ve kurma, veri toplama, verileri analiz etme ve sonuçları yorumlama becerisi. | 0 |
| 6 | Veri tabanlarını ve diğer bilgi kaynaklarını etkin bir şekilde araştırma becerisi; gerekli bilgiyi literatürden ve diğer açık kaynaklardan ayırt etme ve etkin bir biçimde çıkarma becerisi. | 2 |
| 7 | Takım içinde verimli çalışabilme becerisi; disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir şekilde işbirliği edebilme becerisi; takım içinde sorumluluk alabilme becerisi. | 1 |
| 8 | Tek başına çalışma, bağımsız insiyatif alabilme, orjinal neticeler yaratabilme becerisi. | 2 |
| 9 | Yazılı ve sözlü olarak Türkçe etkin bir biçimde iletişim kurabilme becerisi. | 0 |
| 10 | En az bir yabancı dili (özelde İngilizce) o dilde sunulan Malzeme Bilimi ve Mühendisliği bilgisini kolayca takip etmeye ve meslektaşlarıyla etkin bir biçimde iletişim kurabilmeye yeterli olacak akıcılık düzeyinde bilme becerisi. | 2 |
| 11 | Bir proje ile alakalı çıktıları, sonuçları ve yorumları raporlayabilme becerisi; teknik raporlar yazabilme etkin bir biçimde sunum hazırlama ve gerçekleştirme becerisi. | 3 |
| 12 | Hayat boyu öğrenme ihtiyacında farkındalık; bilgiye erişebilme becerisi; bilimde ve teknolojide gelişmeleri takip edebilme ve sürekli kişisel gelişimi sürdürebilme becerisi. | 1 |
| 13 | Profesyonel ve etik sorumluluk konularında farkındalık. | 1 |
| 14 | Proje yönetimi, risk yönetimi, değişim yönetimi ve stratejik yönetim gibi iş hayatı uygulamalarını idrak etme kabiliyeti. | 1 |
| 15 | Doğal konularda, mesleki güvenlik ve sağlık ve bunların yasal sonuçlarında farkındalık; güncel konular ve mühendislik uygulamalarına küresel ve sosyal etkileri hakkında bilgi; mühendislik çözümlerinin yasal sonuçları hakkında farkındalık | 0 |
| 16 | Girişimcilik, yenilik ve sürdürülebilir gelişme hakkında farkındalık. | 1 |