Page 69 - BİLSEM FİZİK ALANI YARDIMCI DERS MATERYALİ

UYGULAMA
Kullanılan Yaklaşım, Yöntem ve Teknikler: Tümevarım yöntemi
ÖZET
Katıhâl fiziği katıların özelliklerini inceleyen, geliştiren ve bu özelliklerin teknolojide uygulanabilir bir ni- telik kazanması için deneysel çalışmalar yapan bir bilim dalıdır. Bu etkinliğin amacı, öğrencilerin katıhâl fizi- ğinin çalışma alanları ve bu çalışmaların teknolojiye sağladığı katkıları kavramalarını sağlamaktır. Bu etkinlik sonunda bilim ve teknolojinin kaynağı niteliğindeki malzeme bilimi, elektronik, nanoteknoloji, ince film gibi çok sayıda kavram ve terimleri öğrencilerin katıhâl fiziği ile ilişkilendirebilmeleri beklenir.
Okuma Parçası
“Isamu Akasaki, Hiroshi Amano ve Shuji Nakamura, enerji verimliliği yüksek yeni nesil ışık kay- nakları olan mavi LED’lerin keşfiyle 2014 yılında Nobel Fizik Ödülü ile ödüllendirildi. LED’ler, her geçen gün daha gelişmiş özellikler kazanan ve daha da küçülen akıllı telefon, bilgisayar, televizyon gibi birçok elektronik cihaz için vazgeçilmez bir teknoloji. Geleneksel aydınlatmalar, örneğin akkor lambalar ışık elde etmek için elektriği önce ısıya daha sonra ışığa dönüştürür. Bu nedenle enerjinin büyük bir kısmı ısı için harcanırken küçük bir bölümü ışık yaymak için kullanılır. LED’ler ise elektriği doğrudan ışığa dönüştürür. LED’ler yarı iletken malzemelerden oluşan katmanların birleşiminden oluşur. Aslında yapıları sandviçe benzetilebilir. LED teknolojisinin geliştirilmesi n-tipi ve p-tipi yarı iletken malzemeler sayesinde mümkün oldu. Peki, n-tipi ve p- tipi malzemeler bu teknolojinin gelişti- rilmesine nasıl imkân sağladı (URL 1,2021)?” (Metnin tamamı “Okuma Parçası” adlı dosyada mev- cut olup etkinlik karekodunu okutarak dosyaya ulaşabilirsiniz.)
Katıhâl Fiziği:
Katıhâl fiziği; katıların mekanik, termal, elektronik, manyetik, optik ve diğer fiziksel özelliklerini inceleyen bir bilim dalıdır. Katıhâl fiziği katıların kristal yapısı ve bu yapının özellikleri ile malzeme üzerindeki etkilerini teorik ve deneysel olarak inceler. Katılar tek kristal, polikristal tozlar, amorflar ve ince film şeklinde sınıflan- dırılabilir. Yarı iletken fiziği, süperiletkenlik, ince film malzemeler, materyal fiziği, fonksiyonel materyaller, optoelektronik cihazlar, sensörler ve teknolojiye yön veren daha birçok materyaller ile ilgili çalışmalar katıhâl fiziğinin kapsama alanı içerisindedir (Turton, 2000).
67
BYF-Katıhal Fiziği