Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Katıhal Fiziği 2FIZ469035300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiLisans
Dersin TürüSeçmeli @ Fizik Lisans Programı (%30 İngilizce)
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimFizik Bölümü
Dersin KoordinatörüBanu Süngü Mısırlıoğlu
Dersi Veren(ler)Banu Süngü Mısırlıoğlu
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıBu dersin amacı, öğrencilere katıhal fiziğinin temel kavram ve ilkelerinin açık bir sunumunu sağlayarak, katıların elektriksel, optik, manyetik ve dielektrik özelliklerini derinlemesine kavramalarına ve uygulamalarına yardımcı olmaktır. Ders aynı zamanda, öğrencilere etkin bir şekilde organize edilmiş güncel teknolojik gelişmelerin ışığı altında metal/yarıiletken/yalıtkan temelli aygıtların çalışma prensipleri hakkında bilgi sağlamak ve disiplinlerarası uygulamalarını gerçekleştirebilme becerileri kazandırmayı amaçlamaktadır.
Dersin İçeriğiEnerji band diyagramı; yarıiletkenler; elektriksel iletkenlik; fotoiletkenlik; yarıiletken aygıtlar; kutuplanma; manyetik özellikler; süperiletkenlik.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • Caferov, T., Katıhal Elektroniği, YTÜ Vakfı Yayınları, 2000
  • Aydoğan, Ş., Katıhal Fiziği, Nobel Yayıncılık, 2014.
  • Kittel, C., Katıhal Fiziğine Giriş, (Çev. B. Karaoğlu), BilgiTek Yayıncılık, 1996.
  • Dikici, M., Katıhal Fiziği, Seçkin Yayıncılık, 2013.
  • Köksal, F. & Köseoğlu, R., Katıhal Fiziği, Nobel Yayıncılık, 2015
  • Akat, E., Katıhal Fiziği Temelleri, Papatya Yayıncılık, 2010
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Katıları elektriksel özelliklerini, sınıflandırılmalarını ve akım iletim mekanizmalarını açıklayabileceklerdir.
  2. Yarıiletkenlerin elektriksel iletkenliklerini hesaplayabileceklerdir.
  3. Katıların optik özelliklerini açıklayarak, fotoiletkenlik parametresini hesaplayabileceklerdir.
  4. Katıların manyetik özelliklerine göre sınıflandırabileceklerdir.
  5. Süperiletken malzemeleri özelliklerine göre sınıflandırabileceklerdir.
  6. Metal/yarıiletken/yalıtkan temelli cihazların çalışma prensiplerini açıklayabileceklerdir.

Ders Öğrenim Çıktısı & Program Çıktısı Matrisi

DÖÇ-1DÖÇ-2DÖÇ-3DÖÇ-4DÖÇ-5DÖÇ-6

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Konu Anlatımı: Katıların Elektrik Özelliklerine göre Sınıflandırılması, Enerji Band Diyagramları. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Enerji Band Diyagramları ilişkin örnekleme yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Katıların Elektrik Özelliklerine göre kullanım alanıyla ilgili tartışmanın yapılması.1. Katıların Elektrik Özelliklerine göre Sınıflandırılması hakkında önbilgilerin okunması, Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2. 2. Enerji Band Diyagramları Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2.
2Konu Anlatımı: Katkısız (Asal) Yarıiletkenler, Katkılı Yarıiletkenler (n tipi/ p tipi). Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Katkısız (Asal) Yarıiletkenler, Katkılı Yarıiletkenler (n tipi/ p tipi) kavramlarının örneklemelerinin yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Katkısız (Asal) Yarıiletkenler, Katkılı Yarıiletkenler (n tipi/ p tipi) uygulamaları ve bunların karşılaştırılmasına ilişkin tartışmanın yapılması.Katkısız (Asal) Yarıiletkenler, Katkılı Yarıiletkenler (n tipi/ p tipi) hakkında önbilgilerin okunması Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2.
3Konu Anlatımı: Yarıiletkenlerde Yük Taşıyıcılarının İstatistiği: Fermi Dirac Fonksiyonu. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Fermi Dirac Fonksiyonu uygulamasının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Fermi Dirac Fonksiyonu yapısının tartışılması.Yarıiletkenlerde Yük Taşıyıcılarının İstatistiği: Fermi Dirac Fonksiyonu hakkında ön bilgilerin okunması Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2.
4Konu Anlatımı: Asal Yarıiletkenlerde yük taşıyıcı konsantrasyonu ve Fermi Enerji Seviyesi. Sınıf-içi Uygulama (5 dk): Asal Yarıiletkenlerde yük taşıyıcı konsantrasyonu ve Fermi Enerji Seviyesi uygulamasının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Uygulama sonuçlarının tartışılmasıAsal Yarıiletkenlerde yük taşıyıcı konsantrasyonu ve Fermi Enerji Seviyesi. hakkında ön bilgilerin okunması Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2.
5Konu Anlatımı: Katkılı Yarıiletkenlerde yük taşıyıcı konsantrasyonu ve Fermi Enerji Seviyesi, Elektriksel İletkenlik. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Katkılı Yarıiletkenlerde yük taşıyıcı konsantrasyonu ve Fermi Enerji Seviyesi, Elektriksel İletkenlik hesaplanması üzerine uygulamanın yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Uygulama sonuçlarının tartışılması. Kısa Sınav (15 dk.): Ders sonunda, derste işlenen konuları içeren bir kısa sınavın yapılması. 1. Asal Yarıiletkenlerde yük taşıyıcı konsantrasyonu ve Fermi Enerji Seviyesi hakkında ön bilgilerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2. 2. Elektriksel İletkenlik hakkında ön bilgilerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2.
6Konu Anlatımı: Hall Olayı. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Hall Olayı hakkında uygulamanın yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Uygulama sonuçlarının tartışılması.Hall olayı hakkında ön bilgilerin okunması. Kaynak: Ders Kitabı 1, Bölüm 2.
7Konu Anlatımı: Optik Özellikler, Fotoiletkenlik. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Fotoiletkenlik hesaplamasının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Optik Özelliklerin tartışılması.Optik Özellikler, Fotoiletkenlik hakkında önbilgilerin okunması Kaynak: Ders Kitabı 2, Bölüm 18.
8Ara Sınav 1
9Konu Anlatımı: Metal-Yarıiletken Kontaklar. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Metal-Yarıiletken Kontaklar hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Metal-Yarıiletken Kontakların disiplinlerarası alanlardaki öneminin ve uygulamalarının tartışılması.Metal-Yarıiletken Kontaklar hakkında ön bilgilerin okunması Ders Kitabı 2, Bölüm 12.
10Konu Anlatımı: p-n Eklemler. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): p-n Eklemlerin hesaplamalarının yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): p-n Eklemlerin disiplinlerarası alanlardaki öneminin ve uygulamalarının tartışılması.p-n Eklemler hakkında önbilgilerin okunması Ders Kitabı 2, Bölüm 13.
11Konu Anlatımı: Güneş Pilleri, Transistörler. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Güneş Pilleri, Transistörlerin çalışma prensiplerinin uygulamaları. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Güneş Pilleri, Transistörlerin disiplin içi ve disiplinlerarası uygulamalarına ilişkin tartışmanın yapılması.Güneş Pilleri, Transistörler hakkında ön bilgilerin okunması Ders Kitabı 2, Bölüm 13.
12Konu Anlatımı: Maddenin Manyetik Özelliklere göre Sınıflandırılması. Sınıf-içi Uygulama (5 dk.): Maddenin Manyetik Özelliklere göre uygulamalarının incelenmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Uygulama sonuçlarının tartışılması.Maddenin Manyetik Özelliklere göre Sınıflandırılması hakkında önbilgilerin okunması Ders Kitabı 2, Bölüm 14.
13Konu Anlatımı: Süperiletkenler. Sınıf-içi Uygulama: (5 dk) Süperiletken malzemelerinin sınıflandırılarak problem çözümleri. Sınıf-içi Tartışma: (5 dk.) Süperiletkenlerin disiplinlerarası alanlarda uygulamalarının tartışmasının yapılması.Süperiletkenler hakkında önbilgilerin okunması Ders Kitabı 2, Bölüm 15.
14Konu Anlatımı: Dielektrik Özellikler. Sınıf-içi Uygulama: (5 dk) Dielektrik öelliklerine göre maddenin örneklemesinin yaptırılması. Sınıf-içi Tartışma: (5 dk.) Uygulama sonuçlarının tartışılması.Dielektrik Özellikler hakkında önbilgilerin okunması Ders Kitabı 2, Bölüm 16.
15Öğrenci sunumlarının dinlenmesi. Sınıf-içi Uygulama (15 dk.): Sunumların uygulamalarının incelenmesi. Sınıf-içi Tartışma (5 dk.): Uygulama sonuçlarının tartışılması.Ödev konularının araştırılması, ödev hazırlanması ve ayrıca sunumlarının hazırlanması.
16Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım145
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği110
Ödev115
Sunum/Jüri
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar130
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması143
Derse Özgü Staj
Ödev17
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği110
Projeler
Sunum / Seminer
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)115
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)120
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok