BEK-1 Mühendislik Fakültesi Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Bölüm/Program Dersi DERS TANIM BİLGİLERİ Dersin Adı Nanoelektonik Dersin Kodu Teori/Saat Uygulama/Saat Laboratuar/Saat ECTS Kredisi TE 3 Dersin Koordinatörü Öğretim Elemanları Yardımcı Öğretim Elemanları 3 0 0 Dersin Amacı Dersin İçeriği Dersin Dili 5 Bölüm Başkanlığı Yrd. Doç Dr. Ayben KARASU UYSAL, Yrd. Doç Dr. Necati VARDAR, Yrd. Doç Dr. Hulusi AÇIKGÖZ Arş.Gör. Emre Burak ERTUŞ Bu ders kapsamında öğrencilere, 100nm ve daha düşük boyutlardaki silisyum aygıtların elektriksel özelliklerinin tanımlayabilme yetisi kazandırma amaçlanmaktadır. Nanotüpler ve moleküler elektronik gibi karbon tabanlı aygıtların ve özelliklerinin anlaşılabilmesi dersin hedeflerinden bir diğeridir. Karbon tabanlı nanoelektronik aygıtların geleceğin elektronik bilimine etkisi özetlenecektir. Aynı zamanda çeşitli nano-ölçek özelliklerin üretimi ve ölçümü, herhangi bir yeni nanoelektronik aygıtı tasarlayabilmek için gerekli parametrelerin neler olacağı öğrencilere kavratılması amaçlanmaktadır. Bu ders nanoteknolojinin temelleri ve nanoelektronik üzerindeki etkisini kapsamaktadır. Silisyum tabanlı nanoelektronik (MOSFET) ve karbon tabanlı nanoelektronik (nanotüpler ve moleküler elektronik) tartışılacaktır. Bu yaklaşımların günlük hayattaki uygulamalarına değinilecektir. Nanokalıp ve nanoaygıtların üretim ve ölçüm teknikleri sunulacaktır. Kullanılan farklı teknolojilerdeki sınırlamalar incelenecektir. İngilizce DERSİN PROGRAM TEMEL YETERLİLİKLERİ İLE İLİŞKİSİ No Program yeterlilikleri A Temel Bilimleri Mühendislik Sistemlerinin Analizi İçin Kullanabilme B Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinin Temellerini Bilme E Nanobilim ve Nanoteknoloji Mühendisliğininin Temellerini Bilme G Elektrik – Elektronik Sistemlerin Temellerini Bilme, Tasarımını Yapabilme DERSİN PROGRAM YETERLİLİKLERİNİ KARŞILAMA DÜZEYİ No A3 A4 B4 E2 E4 Alt Yeterlilikler (Bilgi, Beceriler ve Yetkinlikler)* Temel Fizik bilgi ve teoremlerini bilme Temel Fizik bilgi ve teoremlerinin mühendislik uygulamalarını bilme Malzemelerin elektriksel, ısıl, manyetik ve optik özelliklerini bilme Nanomalzemelerin uygulama alanlarını ve önemini anlama Karbon nanotüplerin üretim yöntemlerini ve özelliklerini öğrenme Karşılama Düzeyi Yüks Düşük Orta ek X X X X X BEK-1 G1 G2 G3 Elektriksel devrelerin analizini yapabilme Elektronik devre elemanlarının karakteristik özelliklerini bilme Temel elektrik bilgilerini öğrenme X X X DERSİN ÖĞRENME KAZANIMLARI Sıra No 1 2 3 4 5 Temel Fizik bilgi ve teoremlerini bilme Temel Fizik bilgi ve teoremlerinin mühendislik uygulamalarını bilme Malzemelerin elektriksel, ısıl, manyetik ve optik özelliklerini bilme Nanomalzemelerin uygulama alanlarını ve önemini anlama Karbon nanotüplerin üretim yöntemlerini ve özelliklerini öğrenme Program* Yeterlilikler i ile İlişkisi Ölçme ** Yönte mi A3 1,3,5 A4 1,3,5 B13 1,3,5 E2 1,3,5 E4 1,3,5 6 Elektriksel devrelerin analizini yapabilme G1 1,3,5 7 Elektronik devre elemanlarının karakteristik özelliklerini bilme G2 1,3,5 8 Temel elektrik bilgilerini öğrenme G3 1,3,5 **Yazılı Sınav:1, Sözlü Sınav:2, Ev Ödevi:3, Lab./Sınav:4, Seminer/Sunum:5, Dönem Ödevi:6 DERSİN HAFTALIK İÇERİĞİ Hafta Detaylı İçerik 1 Nanoteknoloji nedir? What is Nanotechnology? 2-3 6-7 İnorganik (Silisyum tabanlı) nanoteknolojinin temelleri İnorganik (Silisyum tabanlı) nanoteknolojinin uygulamaları (mantık, hafıza, MEM vb.) Organik (Karbon tabanlı) nanoteknolojinin temelleri 8 Organik (Karbon tabanlı) nanoteknolojinin uygulamaları 9-10 Nanoözellikleri oluşturma yöntemleri 11-12 Nanoözellikleri ölçme/algılama yöntemleri 13 Nanoteknolojinin elektronik üzerine etkisi, nanoteknolojinin tıp üzerine etkisi 14 Nanoteknolojinin sınırları 4-5 DERS KİTABI VEYA MALZEMESİ No Kaynak 1 K.Goser, P.Glosekotter & J.Dienstuhl, “Nanoelectronic and Nanosystems – From BEK-1 Transistors to Molecular Quantum Devices” Springer, 2004 2 3 4 5 Rainer Waser, “Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials Novel and Devices” Wiley VCH, 2005. Mick Wilson, Kamali Kannangara, Geoff Smith, “Nanotechnology: Basic Science and Emerging Technologies”, Overseas press, 2005. W.R. Fahrner, “Nanotechnology and Nanoelectronics: Materials, Devices, Measurement Techniques”, Springer, 2010. “Nanoelectronics and Information Technology” (Editor Rainer Waser) Wiley-CH, 2003. AKTS/ÇALIŞMA YÜKÜ TABLOSU Etkinlikler Çalışma Sayısı Süresi (Saat) Çalışma Süresi (Dakika) Toplam (Çalışma Yükü) Ders Hafta Sayısı ve Saati 14 3 0 42 Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi (Ön çalışma, Kütüphane, Pekiştirme) 14 3 0 42 Ara Sınav 1 10 0 10 Kısa Sınav 3 5 0 15 Ödev 4 4 0 16 Uygulama 0 0 0 0 Laboratuar 0 0 0 0 Proje 0 0 0 0 Atölye 0 0 0 0 Sunum/Seminer Hazırlama 1 10 0 10 Alan Çalışması 0 0 0 0 Diğer 0 0 0 0 Dönem Sonu Sınavı 1 10 0 10 Toplam Yük 145 Toplam Yük / 30 4.83 Dersin AKTS Kredisi 5 BEK-1 AKTS kredisi, toplam iş yükünün 30'a bölümüdür. (1 AKTS = 30 saatlik iş yükü)