TÜRKÇE
ENGLISH
Genel Bilgi
| Kod | BMM0062 |
| Ad | Nanoelektronik |
| Dönem | 2023-2024 Eğitim-Öğretim Yılı |
| Yarıyıl | . Yarıyıl |
| Süre (T+U) | 3-0 (T-U) (17 Hafta) |
| AKTS | 6 AKTS |
| Yerel Kredi | 3 Yerel Kredi |
| Eğitim Dil | Türkçe |
| Seviye | Yüksek Lisans Dersi |
| Tür | Normal |
| Öğretim Şekli | Yüz Yüze Öğretim |
| Bilgi Paketi Koordinatörü | Dr. Öğr. Üyesi MUSTAFA İSTANBULLU |
Dersin Amacı / Hedefi
Bu dersin amacı nano ölçekli devre elemanlarındaki akım iletim mekanizmasının anlaşılabilmesi için gerekli olan teorik altyapının oluşturulmasıdır.
Dersin İçeriği
Nanoelektroniğe giriş, Elektron akışı, İletkenlik, Difuzif ve balistik iletkenlik, Enerji-Bant modeli, Durumların yoğunluğu, Mod sayıları, İletkenlik ve elektron yoğunluğu, Kuantum kapasitansı, Nanotransistör, Sınır şartları, Yarı-Fermi seviyeleri, Landauer formülü, Elektrostatik potansiytel, Boltzman eşitliği, Spin gerilimleri, Seebeck katsayısı, entropi, Denge kanunu
Dersin Ön Koşulu
Bu ders, bilimin veya mühendisliğin herhangi bir dalındaki öğrencilere uygun olacak şekilde tasarlanmıştır. Öğrenciler, cebir ve temel diferansiyel denklemlere temel düzeyde aşina olmalıdır. Kuantum mekaniğine önceden aşina olunmadığı varsayılır.
Kaynaklar
Lessons from Nanoelectronics: A New Perspective on Transport, by Supriyo Datta, Purdue University
Notlar
Fundamentals of Nanoelectronics, G. Hanson, Pearson
Dersin Öğrenme Çıktıları
| Sıra | Dersin Öğrenme Çıktıları |
|---|---|
| ÖÇ01 | Elektron akış mekanizmasını anlar |
| ÖÇ02 | Balistik iletimi tanır |
| ÖÇ03 | Difüzif iletimi tanır |
| ÖÇ04 | Drude formülünü analiz eder |
| ÖÇ05 | E(p) ve E(k) İlişkisini anlar |
| ÖÇ06 | Enerji Bant modelini öğrenir |
Program Öğrenme Çıktıları ile İlişkisi
| Sıra | Tür | Program Öğrenme Çıktıları | Duzey |
|---|---|---|---|
| PÖÇ01 | Bilgi - Kuramsal, Olgusal | Tıp ve tıp teknolojileri alanında karşılaşılan bilimsel problemlere, matematik, fen ve mühendislik bilimlerinin güncel ve ileri teknik yaklaşımlarını uygulayarak çözüme ulaştırabilme. | 5 |
| PÖÇ02 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Biyomedikal mühendisliği biliminin bir alt bilim dalı ile ilgili literatüre vakıf olma, güncel problemleri tanımlama ve modelleme. | 1 |
| PÖÇ03 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Verileri çözümleme, deney tasarlama, yapma ve sonuçları yorumlayabilme | 3 |
| PÖÇ04 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Mühendislik uygulamaları için araştırılan çağdaş teknikleri ve hesaplama araçlarını geliştirme | 5 |
| PÖÇ05 | Beceriler - Bilişsel, Uygulamalı | Tanımlanmış bir hedef doğrultusunda bir süreci çözümleyebilme ve süreç tasarlayabilme. | 3 |
| PÖÇ06 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Mühendislik bakış açısıyla tıp doktoru ile birlikte bilimsel çalışmalar yapma. | |
| PÖÇ07 | Yetkinlikler - İletişim ve Sosyal Yetkinlik | Kendi bulgularını sözlü ve yazılı, açık ve öz bir şekilde ifade etme. | |
| PÖÇ08 | Yetkinlikler - Öğrenme Yetkinliği | Hayat boyu öğrenmenin önemini benimseyerek, bilim-teknoloji ve çağdaş konular hakkında gelişmeleri izleyerek kendini geliştirebilme. | 5 |
| PÖÇ09 | Yetkinlikler - Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği | Bağımsız davranma, öncelikleri belirleme ve yaratıcılık becerisi. | |
| PÖÇ10 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Biyomedikal Mühendisliği alanında ulusal ve uluslararası çağdaş bilimsel ve sosyal sorunların farkında olma. | 4 |
| PÖÇ11 | Yetkinlikler - Alana Özgü Yetkinlik | Küresel ve toplumsal çerçevede mühendislik çözümlerinin tıp, tıp teknolojileri ve sağlık alanındaki sorunlara katkılarını değerlendirebilme. | 4 |
Haftalık Akış
| Hafta | Konu | Ön Hazırlık | Yöntemler |
|---|---|---|---|
| 1 | Giriş, Elektronlar neden akar, iletim formülü | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 2 | Balistik iletim, difüzif iletim | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 3 | Açısal ortalama, Drude formülü | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 4 | E(p) or E(k) ilişkisi, Durumların sayılması, Durumların yoğunluğu | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım |
| 5 | Mod sayısı, Elektron yoğunluğu, İletkenlik-Elektron yoğunluğu ilişkisi | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 6 | Quantum kapasitansı, Nanotransistör | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 7 | Yeni sınır Şartları | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 8 | Ara Sınavlar | Ders kaynaklarını okuma | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav, Ödev |
| 9 | Quasi-Fermi seviyeleri, Quasi-Fermi seviyelerinden akım | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 10 | Landauer denklemi, Bir prob ne ölçer | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 11 | Elektrostatik potansiyel | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 12 | Boltzman Denklemi, Spin gerilimleri | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Soru-Cevap, Anlatım |
| 13 | Seebeck katsayısı, Isı akımı | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 14 | Tek-seviyeli cihaz, Newton'un ikinci yasası | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 15 | Entropi, Denge kanunu | Ders kaynaklarını okuma | Öğretim Yöntemleri: Anlatım, Soru-Cevap |
| 16 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders kaynaklarını okuma | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
| 17 | Yarıyıl Sonu Sınavları | Ders kaynaklarını okuma | Ölçme Yöntemleri: Yazılı Sınav |
Öğrenci İş Yükü - AKTS
| Çalışmalar | Sayısı | Süresi (Saat) | İş Yükü (Saat) |
|---|---|---|---|
| Ders ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ders (Sınav haftaları dahil değildir) | 14 | 3 | 42 |
| Sınıf Dışı Ders Çalışma (Ön çalışma, pekiştirme) | 14 | 5 | 70 |
| Değerlendirmeler ile İlgili Çalışmalar | |||
| Ödev, Proje, Diğer | 0 | 0 | 0 |
| Ara Sınavlar (Yazılı, Sözlü, vs.) | 1 | 15 | 15 |
| Yarıyıl/Yıl Sonu/Final Sınavı | 1 | 30 | 30 |
| Toplam İş Yükü (Saat) | 157 | ||
| Toplam İş Yükü / 25 (s) | 6,28 | ||
| AKTS | 6 AKTS | ||