Dersin Ayrıntıları
YarıyılKoduAdıT+U+LKrediAKTSSon Güncelleme Tarihi
2FZK876Katıların Elektronik Bant Simülasyonları3+0+03605.11.2025

 
Dersin Detayları
Dersin Dili Türkçe
Dersin Düzeyi Yüksek Lisans
Bölümü / Programı Fizik Tezli Yüksek Lisans
Öğrenim Türü Örgün Öğretim
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Öğretim Şekli Yüz Yüze
Dersin Amacı Bu dersin amacı, katıların elektronik bant yapılarının kuramsal temellerini ve bu yapıların hesaplanmasında kullanılan simülasyon yöntemlerini öğretmektir. Öğrencilerin, yoğunluk fonksiyonel teorisi (DFT) tabanlı yöntemlerle bant yapısı analizi yapabilmeleri, elektronik özelliklerin malzeme özellikleri üzerindeki etkisini yorumlayabilmeleri ve modern hesaplama yazılımlarını etkin biçimde kullanabilmeleri hedeflenmektedir.
Dersin İçeriği Atomlar arası bağların ve katıların mikroskobik özelliklerini belirleyen kuvvetlerin incelenmesi. Serbest elektron modeli ve katıların kuantum mekaniğine dayalı bant teorilerinin temel ilkeleri. Metallerde elektriksel iletkenliğin nicel olarak açıklanması ve sıcaklık ile safsızlık etkilerinin değerlendirilmesi. Asal (intrinsik) ve katkılı (ekstrinsik) yarıiletkenlerin yapısı, enerji bantları ve taşıyıcı yoğunluklarının belirlenmesi. Yarıiletkenlerin elektriksel ve optik özelliklerinin analizi. p–n ekleminin çalışma prensibi, diyot karakteristikleri ve transistörlerin temel işleyiş mekanizmaları. Son olarak heteroeklemli yarıiletken yapılar ve bu yapıların elektronik ve optoelektronik uygulamalardaki önemi.
Dersin Yöntem ve Teknikleri Yüz yüze
Ön Koşulları Yok
Dersin Koordinatörü Yok
Dersi Verenler Prof. Dr. Nihat ARIKAN https://akbis.osmaniye.edu.tr/@nihatarikan nihatarikan@osmaniye.edu.tr
Dersin Yardımcıları Yok
Dersin Staj Durumu Yok

Ders Kaynakları
Kaynaklar Kittel, C. Katıhal Fiziğine Giriş, çev. B. Karaoğlu, Güven Yay., 1996, İstanbul.

Ders Yapısı
Matematik ve Temel Bilimler %15
Mühendislik Bilimleri %10
Mühendislik Tasarımı %10
Fen Bilimleri %15
Alan Bilgisi %50

Planlanan Öğrenme Aktiviteleri ve Metodları
Etkinlikler ayrıntılı olarak "Değerlendirme" ve "İş Yükü Hesaplaması" bölümlerinde verilmiştir.

Değerlendirme Ölçütleri
Yarıyıl Çalışmaları Sayısı Katkı
Ara Sınav 1 % 40
Ödev 5 % 0
Proje 2 % 0
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 % 60
Toplam :
9
% 100

 
AKTS Hesaplama İçeriği
İş Yükü Sayısı Süre Toplam İş Yükü (Saat)
Ders Süresi 14 3 42
Sınıf Dışı Ç. Süresi 5 10 50
Ödevler 5 8 40
Sunum/Seminer Hazırlama 5 3 15
Ara Sınavlar 1 2 2
Uygulama 3 3 9
Proje 2 3 6
Yarıyıl Sonu Sınavı 1 2 2
Toplam İş Yükü   AKTS Kredisi : 6 166

 
Dersin Öğrenme Çıktıları: Bu dersin başarılı bir şekilde tamamlanmasıyla öğrenciler şunları yapabileceklerdir:
Sıra NoAçıklama
1 Katıların elektronik bant teorisinin temel kavramlarını açıklar.
2 Farklı kristal sistemlerinin Brillouin bölgesi yapısını ve simetri ilişkilerini açıklar.
3 Bant yapısı sonuçlarından iletkenlik türü, bant aralığı ve manyetik özellikleri yorumlar.
4 DFT tabanlı yazılımlar kullanarak malzemelerin bant yapısı simülasyonlarını gerçekleştirir.
5 Elektronik bant hesaplamalarında kullanılan yöntemlerin doğruluk ve sınırlılıklarını karşılaştırır.

 
Ders Konuları
HaftaKonuÖn HazırlıkDökümanlar
1 Katıların elektronik yapısına giriş ve temel kavramlar
2 Kristal simetrisi, Brillouin bölgesi ve dalga vektörü uzayı
3 Serbest elektron modeli ve Bloch teoremi
4 Enerji bantlarının oluşumu ve temel bant teorisi
5 atıların elektronik özellikleri: metaller, yalıtkanlar ve yarıiletkenler
6 Yoğunluk Fonksiyonel Teorisi (DFT): Temelleri ve uygulama alanları
7 Kohn-Sham denklemleri ve değişim-korelasyon fonksiyonelleri
8 Ara sınav
9 Bant yapısı hesaplamaları: yöntemler ve yaklaşımlar
10 DFT tabanlı yazılımların tanıtımı (VASP, Quantum ESPRESSO, Wien2k)
11 Farklı kristal sistemleri için bant yapısı simülasyonu örnekleri
12 Bant yapısı sonuçlarının analizi ve optik özelliklerle ilişkilendirme
13 Proje sunumları ve genel değerlendirme 1
14 Proje sunumları ve genel değerlendirme 2
15 Final sınavı

 
Dersin Program Çıktılarına Katkısı
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12
Tüm 5 4 4 4 4 4 4 5 4 4 4 4
Ö1 4 5 5 4 3 5 5 4 4 4 5 5
Ö2 5 4 3 3 4 4 5 5 4 5 4 3
Ö3 5 3 4 4 5 5 4 5 5 5 5 5
Ö4 5 4 5 5 4 3 3 4 4 3 3 4
Ö5 4 4 5 5 4 3 5 5 5 5 5 5

  Katkı Düzeyi: 1: Çok Düşük 2: Düşük 3: Orta 4: Yüksek 5: Çok Yüksek

  
  https://obs.osmaniye.edu.tr/oibs/bologna/progCourseDetails.aspx?curCourse=253455&lang=tr