GERİ DÖN
Ders Öğretim Planı
| Dersin Kodu | Dersin Adı | Dersin Türü | Yıl | Yarıyıl | AKTS |
|---|---|---|---|---|---|
| 505002242023 | ELECTRONIC MATERIALS AND DEVICE PHYSICS | Ders | 2 | 3 | 5,00 |
Dersin Seviyesi
Lisans
Dersin Sunulduğu Dil
İngilizce
Dersin Amacı
Bu dersin amacı öğrencilerin; yarıiletken aygıtların temel prensiplerinin anlaşılması, aygıtın karakterisliğinde etkili değişik proseslerin etkilerinin anlaşılması, yeni yarıiletken aygıtların tasarlanması becerilerini elde etmesidir.
Dersi Veren Öğretim Görevlisi/Görevlileri
Prof.Dr. İbrahim Avgın, Doç. Dr. Yavuz Öztürk
Öğrenme Çıktıları
| 1 | yarı iletken malzemeler ve fiziği temellerini mühendislik uygulamalarında kullanma becerisi, |
| 2 | Mühendislikte kullanılan temel elektronik aygıtları tasarlama ve simüle etme becerisi |
| 3 | Elektronik aygıtların malzemeden üretimine kadar karşılaşılabilecek problemlerini ilgili parametreleriyle tanımlama ve çözme becerisi |
| 4 | Hızla gelişen yarı iletken teknolojilerini takip edebilme becerisi |
Öğretim Sistemi
Birinci Öğretim
Dersin Ön Koşulu Olan Dersler
Yok
Ders İçin Önerilen Diğer Hususlar
Yok
Dersin İçeriği
• malzemelerin kristal özellikleri, • yarıiletkenlerin Enerji bantları, atomlar arası bağ yapısı, denge halinde yük yoğunlukları, klasik elektron iletimi: Drude model • Fermi fonksiyonu, Katkılı yarıiletkenler, • Yüklerin sürüklenme ve difüzyon hareketleri, rekombinasyon ve üretim mekanizmaları, azınlık difüzyon denklem çözümleri • PN kavşak yapısı, çalışma prensipleri, denge ve durgun-hal durumları, Diyot akım-gerilim denklemleri, • Çiftkutuplu kavşak transistör yapıları ve çalışma prensipleri, • Metal-Oksit-Yarıiletken yapıları ve çalışma prensipleri, • Alan Etkili Transistörlerin yapıları ve çalışma prensipleri
Haftalık Ayrıntılı Ders İçeriği
| Hafta | Konular (Teorik) | Öğretim Yöntem ve Teknikleri | Ön Hazırlık |
|---|---|---|---|
| 1 | MALZEMELERİN KRİSTAL ÖZELLİKLERİ : yarıiletken malzemeler, kristal kafes yapıları | ||
| 2 | MALZEMELERİN KRİSTAL ÖZELLİKLERİ: kristal kafes yapıları, düzlem ve doğrular için Miller indisler | ||
| 3 | YARIİLETKENLERDEKİ ENERJİ BANTLARI VE YÜK TAŞIYICILARI: Katılardaki enerji bantları, yarıiletkenlerdeki yük taşıyıcıları, yük konsantrasyonu | ||
| 4 | YARIİLETKENLERDEKİ ENERJİ BANTLARI VE YÜK TAŞIYICILARI: yüklerin drift hareketi ve mekanizması, Fermi fonksiyonu ve enerji seviyesi | ||
| 5 | YARIİLETKENLERDEKİ FAZLA YÜK TAŞIYICILARI: Optik absorplama, Luminesans, taşıyıcı ömür süresi ve fotoiletkenlik | ||
| 6 | YARIİLETKENLERDEKİ FAZLA YÜK TAŞIYICILARI: Yüklerin sürüklenme ve difüzyon hareketleri, rekombinasyon ve üretim mekanizmaları, azınlık difüzyon denklem çözümleri | ||
| 7 | PN KAVŞAKLAR: üretimi, denge şartları, fermi seviyesi, kontak potansiyeli, enerji-bant diyagramları, Depletion bölgesi ve yük durumu | ||
| 8 | PN JONKSİYONLAR: ileri ve geri besleme şartları, durgun hal durumları, akım oluşumu ve akışı, kapasitans, anahtarlama | ||
| 9 | PN JONKSİYONLAR:ideal olmama durumları, metal-yarıiletken jonksiyonları | ||
| 10 | Ara Sınav | ||
| 11 | ÇİFTKUTUPLU JONKSİYON TRANSİSTÖR: çalışma prensibi, yükseltme işlemi, üretimi | ||
| 12 | ÇİFTKUTUPLU JONKSİYON TRANSİSTÖR: azınlık taşıcıyıları dağılımı, enerji-bant diyagramları, baz bölgesi ve yük durumları, besleme durumları | ||
| 13 | ÇİFTKUTUPLU JONKSİYON TRANSİSTÖR: Anahtarlama, kesime girme, saturasyon, ideal olmama durumları, frekans sınırlamaları | ||
| 14 | ALAN ETKİLİ TRANSİSTÖRLER: Metal-oksit-yarıiletken yapısı, transistör çalışma prensibi, pinch-off ve saturasyon | ||
| 15 | ALAN ETKİLİ TRANSİSTÖRLER: MOS-FET yapısı ve çalışma prensibi, akım-gerilim karakterizasyonu | ||
| 16 | Final Sınavı |
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
1) Streetman B. and Banerjee S. K., “Solid State Electronics Devices”, Prentice Hall, 2006, 2) Pierret R. F., “Semiconductor Device Fundamentals”, Addison-Wesley, 1996
Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Değerlendirme
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | Adet | Değer |
|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 70 |
| Quiz | 1 | 30 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | Adet | Değer |
| Final Sınavı | 1 | 100 |
| Toplam | 100 | |
| Yarıyıl (Yıl) İçi Etkinlikleri | 50 | |
| Yarıyıl (Yıl) Sonu Etkinlikleri | 50 | |
Staj Durumu
Yok
İş Yükü Hesaplaması
| Etkinlikler | Sayısı | Süresi (saat) | Toplam İş Yükü (saat) |
|---|---|---|---|
| Ara Sınav | 1 | 2 | 2 |
| Final Sınavı | 1 | 2 | 2 |
| Derse Katılım | 14 | 3 | 42 |
| Bireysel Çalışma | 14 | 2 | 28 |
| Ödev Problemleri için Bireysel Çalışma | 4 | 5 | 20 |
| Ara Sınav İçin Bireysel Çalışma | 1 | 25 | 25 |
| Final Sınavı içiin Bireysel Çalışma | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (saat) | 149 | ||
Program ve Öğrenme Çıktıları İlişkisi
| PÇ 1 | PÇ 2 | PÇ 3 | PÇ 4 | PÇ 5 | PÇ 6 | PÇ 7 | PÇ 8 | PÇ 9 | PÇ 10 | PÇ 11 | PÇ 12 | PÇ 13 | PÇ 14 | PÇ 15 | PÇ 16 | PÇ 17 | PÇ 18 | |
| ÖÇ 1 | 4 | |||||||||||||||||
| ÖÇ 2 | 3 | |||||||||||||||||
| ÖÇ 3 | 4 | |||||||||||||||||
| ÖÇ 4 | 3 |
* Katkı Düzeyi : 1 Çok düşük 2 Düşük 3 Orta 4 Yüksek 5 Çok yüksek