İZMİR YÜKSEK TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ

MÜHENDİSLİK VE FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

FOTONİK BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI

Fotonik Bilimi ve Mühendisliği Disiplinlerarası Doktora Programı, öğretim planı Fotonik, Kimya, Elektrik ve Haberleşme Mühendisliği ve Fizik Anabilim Dalları’nın açtığı lisansüstü dersler tarafından desteklenmektedir. 

*Bu derslerin daha önce alındığının belgelenmesi durumunda, ders muafiyeti oluşabilir.

Program Zorunlulukları

Öğrenciler en az 7 adet kredili ders almalı, bunların en az 3 tanesi PHOT5XX kodlu dersler arasından seçilmelidir.

Lisans derecesi ile doğrudan doktora programına kabul edilen öğrenciler için ise, en az 14 adet kredili ders alınmalı ve bunların en az 7 tanesi PHOT5XX kodlu dersler arasından seçilmelidir.

Doktora programının tamamlanabilmesi için gerekli toplam öğrenci AKTS yükü yüksek lisans derecesi ile kabul edilenler için en az 240, lisans derecesi ile kabul edilenler için en az 300’dür.

Toplam kredi (min.)                              : 21 / 240 AKTS

Kredili ders sayısı (min.): 7

———————————————————————————————————————————————————-

Ders İçerikleri

PHOT 600 Doktora Tezi (0-1)Kredisiz/ 26 AKTS

Bir araştırma konusu deneysel ve/veya teorik olarak saptanıp yürütülür. Belirlenen konuda danışman(lar)ın gözetiminde öğrenci tez yazar. Yüksek lisans tez yazım kuralları İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü tarafından belirlenmektedir.

PHOT 601 Seminer (0-2)Kredisiz/ 8 AKTS

Öğrenciler seçilmiş güncel makaleleri makale klübü formatında sunarlar. Makalenin amacı, sonuçları ve önemi anlatılırken kullanılan metotlar ve sonuçlar hakkında da tartışma yürütülmelidir. Tez önerisi de seminer olarak sunulmalıdır.

PHOT 502 Fotoniğin Temelleri I (2-2)3/ 9 AKTS

Işığın hüzme (geometrik optik), dalga (fiziksel optik) ve fotonlar olarak temel tanımları. Elektromanyetik teori. Düz ve kıvrımlı yüzeylerden hüzme ve dalga olarak yansıma ve kırınma.İstatistiksel optik ve foton optiği.

PHOT 503 Fotoniğin Temelleri II (3-0)3/ 7 AKTS

Dielektrik ortamlarda ve optik dalga kılavuzlarında dalga yayılımı, polarizasyon analizi, yarı-iletken cihazlarla ışığın üretilmesi ve algılanması, elektro-optik ve akustik-optik etkilerle ışığın modulasyonu.

PHOT 504 Kuantum Fotoniği I (2-2)3/ 9 AKTS

Dalga olarak parçacıklar, Schrödinger denklemi. Beklenen değerler, operatörler, öz değerler ve durağan durumlar. Dirac formalizmi, komutasyonlar, bölünemez dönüşümler ve matris gösterimi. Simetri ve korunum kanunları. Serbest parçacıklar, potansiyel kuyusu ve harmonik salıngaç. Işığın ve maddenin kuantum teorisi ve etkileşimi.

PHOT 505 Uygulamalı Fotonik (0-6)3/ 7 AKTS

Fotodedektörler, LEDler ve optic devreler gibi fotonik aygıtların tasarımı ve hazırlığı; optic süreçlerin ölçümü; hesapsal yaklaşımlar ile süreç hazırlık ve sonuçlarının öngörülmesi.

PHOT 506 Fotonik Malzemeler ve Aygıtlar (3-0)3/ 7 AKTS

Yığın kristaller, tek kristaller, epitaksiyel kristaller, dar ve geniş bant boşluklu yarıiletkenler, yapısal karakterizasyon, elektriksel kararkterizasyon, III-V üçlü ve dörtlü bileşikler, III-nitrür yapılarında elektron transferi, II-V yarıiletkenleri, II-VI dar bant boşluklu yarıiletkenler, lüminesant malzemeler, kuantum kuyuları, band boşluğu düzenleme/mühendisliği, yeni malzemeler ve seçilen uygulamaları, kimyasal sensörlerde organik malzemeler, paketleme malzemeleri, fotoiletkenlik, yarıiletkenlerin ve arayüzlerin elektronik özellikleri, düzenli ve düzensiz yapılarda yük hareketi, grafen tabanlı fotonik, güneş enerji için malzeme arayışları, fotoelektrokimya ve hibrit güneş enerjisi dönüşüm sistemleri, aydınlatma.

PHOT 507 Hesaplamalı Fotonik (3-0)3/ 7 AKTS

Maxwell denklemleri, dalga kılavuzları ve normal modlar. Sonlu-fark zaman alanı metodu, sonlu-fark frekans alanı metodu, sonlu eleman metodu, Fourier metodu, hesaplamalı fotonikte güncel problemler.

PHOT 508 Fotonik için Matematiksel Yöntemler (3-0)3/ 7 AKTS

Kompleks analiz, Fourier transformasyonu, lineer cebir, vektörel cebir, sıradan ve parçalı diferansiyel denklemler (Dalga denklemi vb.), özel fonksiyonlar (Bessel fonksiyonları vb.), sıradan ve parçalı diferansiyel denklemlerin çözümü için nümerik yöntemler, özdeğer sistemleri.

PHOT 510 Araştırma Yöntemlerinde Etik (0-2) Kredisiz/ 7 AKTS

Bilim ve etik kavramları tartışılacak, öğrenciler etik açısından sorunlu makaleleri kullanarak problemleri ortaya çıkarmaları sağlanacaktır.

PHOT 511 Fotofizik (3-0)3/ 7 AKTS

Öğrencilerin, madde ışınımı etkileşiminin temelinde yer alan elektromagnetik spektrum, güneş ışınımı spektrumu (AM 1.5), moleküler yapılarda soğurma ve ışıma kuramlarını kavramsını, maddenin uyarılmış hal ve temel hal davranış farklarını belirlemesini, fotofiziksel süreçler (dipol-dipol etkileşimi, elektron değişimi, sönümleme, vb) hakkında yorum yapabilmesini, fotokimyasal süreçlerin dayandığı elektron aktarım süreçlerini açıklayabilmesini, maddenin fotofiziksel ve fotokimyasal davranış farklarını ve bunların genel uygulama alanına etkilerini yorumlayabilmesini sağlamak.

PHOT 512 Moleküler Fotonik (3-0)3/ 7 AKTS

Işık-madde etkileşimi, fotoniğin temelleri, temel enstrümantasyon, floresans spektroskopisi, sönüm, anizotropi, floresans rezonans enerji transferi, floresans algılama, ışınımsal bozunma mühendisliği, floresans mikroskopi ve nanoskopi.

PHOT 513 Moleküler Elektronik ve Aygıtlar (3-0)3/ 7 AKTS

Yarıiletken ve moleküler yarıiletken tanımlamaları ve temelleri. Enerji teknolojileri (kaynağından kullanıma) ve yarıiletkenler. Yarıiletken kaplamalar. Opto-elektronik uygulamalar. Bio-tıp uygulamaları. Metalaoksit temelelli fotokatalitik bozunmalar. Fotodedektörler. Güneş pilleri. Işık yayan diyotlar- LED ile moleküler ve polimerik türleri Lazerler. Tranzistörler.

PHOT 514 Fotovoltaik (3-0)3/ 7 AKTS

Yarıiletkenler hakkında genel bilgi ve yarıiletkenelerin band yapılarının katkılama ile kontrolü. Fotovoltaik etki ve güneş hücrelerinin temelleri. Güneş hücresi çeşitleri ve güneş hücrrsi teknolojisinde mevcut durum. Geleneksel güneş hücreleri hakkında genel bilgi: c-Si ve geleneksel ince film güneş hücreleri. Geleneksel güneş hücrelerinde sınırlamalar. Neden yeni nesi güneş hücrlerine ihtiyaç var? Çok katmanlı (tandem) güneş hücrelerinin fiziksel yapıları, çalışma prensipleri ve elektronik özellikleri. Çoklu eksiton oluşumu (MEG) hakkında teorisi. Quantum nokta (parçacık) ve ara band güneş hücrelerinin fiziksel yapıları, çalışma prensipleri ve elektronik özellikleri. Eksitonik güneşhücresi nedir? Organik yarıiletkenli güneş hücrelerinin Kimyasal ve fiziksel yapıları, çalışma prensipleri ve elektronik özellikleri. Perovskit ve boya duyarlaştırıcılı güneş hücrelerinin fiziksel yapıları, çalışma prensipleri ve elektronik özellikleri. Perovskit ve boya duyarlaştırıcılı güneş hücrelerinin verimlerinin geliştirilmesinde etkili parametrelerin belirlenmesi.

PHOT 515 İnce-film Transistörler (3-0)3/ 7 AKTS

İnce film transistörleri dersi bir dönemlik bir ders olarak tasarlanmış olup, yüksek lisans ve doktora öğrencilerine yöneliktir. Ders içeriği, TFT aygıt fiziği, modelleme, devre tasarımı, üretim işlemleri, karakterizasyon ve ilgili ekran teknolojilerine dayalı malzeme bilgilerini kapsamaktadır. Ders içerisinde bir adet dönem projesi yapılması planlanmış, böylece öğrencilerin kavramsal bilgileri uygulama becerilerinin artırılması hedeflenmiştir.

PHOT 516 Işıma Detektörleri (3-0)3 / 7 AKTS

Tek foton algılama temeline dayalı modern bilimsel araştırmalar, sinkrotron araştırmalarında kullanılan düşük enerjili x-ışını detektörleri, nükleer güvenlikte kullanılan gama ışını detektörleri, görüntüleme ve malzeme araştırmalarında kullanılan terrahertz detektörleri, bolometrik araştırmalarda kullanılan yüksek hassasiyetli kızılötesi detektörler ve bariyerlerin arkasını görüntülemede kullanılan milimetre dalga detektörleri gibi konuların işleneceği bu yüksek lisans dersinde, süperiletken tünel eklemi detektörleri, kenar geçişli detektörler, CCD, CMOS ve Si-strip detektörleri ve hibrid sistemler ele anınmaktadır.

PHOT 517 Organik Işık Yayan Aygıtlar (3-0)3 / 7 AKTS

Öğrencilerin, enerji verimli aydınlatma ve görsel teknolojilerde ışık yayan diyot ve özellikle organik muadillerini tanımasını, organik moleküllerin kimyasal ve fiziksel özellikleri, enerji seviyeleri, eksiton türü ve difüzyonları üzerine etkisini kavraması, ince film ve patern oluşturma tekniğine karar vermesini, cihaz çalışması sırasında elektriksel parametrelerin bulunabilmesi için gerekli deneysel ve hesaplama tekniklerini gerçekleştirebilmesini ve cihaz tasarımını yapabilmesini sağlamaktır.

PHOT 518 Düşük-boyutlu Malzemeler (3-0)3/ 7 AKTS

Boyut nedir, kuantum sınırlandırma nedir, düşük boyutlu malzeme, düşük boyutlu malzemelerin sentezi, formasyonu, yapısal, elektronik, manyetik, titreşimsel, optik, ve kuantum taşınım özellikleri.

PHOT 521 Kuantum Fotoniği II (3-0)3/ 7 AKTS

Işığın kuantizasyonu, ışığın kuantum durumları, optik eşuyumluluk teorisi, atom-foton etkileşimi (kuantum, yarı-klasik teori), açık kuantum sistemler. Kuantum gazları.

PHOT 522 Optik Spektroskopi (3-0)3/ 7 AKTS

Işık-madde etkileşiminin temelleri. Değişik optik spektroskopi teknikleri için gerekli komponentler. Spektroskopi sistemleri. Soğurma ve ışıma spektroskopisi. IR ve Raman spektroskopisi. Zaman-çözünümlü ışıma spektroskopisi. Doğrusal-olmayan spektroskopi. Laboratuvar çalışması.

PHOT 523 Doğrusal Olmayan Optik (3-0)3/ 7 AKTS

Doğrusal olmayan optik işlemlerin temel formalizmi ve klasifikasyonu; faz uyumlu işlemler, yavaş doğrusal olmayan optik, doğrusal olmayan duygunlukların mikroskopik (kuantum) kaynakları. Doğrusal olmayan duygunluklar, doğrusal olmayan ortamda dalga yayılımı ve kuplajı; harmonik, frekans ve frekans farkı oluşumu; parametrik amplifikasyon ve salınım; dört-dalga karışımı, faz modulasyonu.

PHOT 524 Fotonik Malzemelerin Spektroskopisi (3-0)3/ 7 AKTS

Teorik ve pratik açıdan ele alınacak spektroskopi yöntemleri şunları içerir: NMR spektroskopisi, Kızılötesi Spektroskopisi, Raman Spektroskopisi, UV-VIS Spektroskopisi ve Geçici Absorpsiyon spektroskopisi. Laboratuvar çalışması.

PHOT 531 Biyofotonik (3-0)3/ 7 AKTS

Optik bilgilerinin özetlenmesi, ışık-doku etkileşmesi, mikroskopi donanım bilgileri, optik biyosensörler, floresans spektroskopi, FRAP, FRET, optogenetik, nörofotonik, fotodinamik terapi, optik mikroskop metotları, eşodaklı mikroskopi, doğrusal olmayan mikroskopi, optik bağdaşımlı tomografi.

PHOT 532 Medikal Fotonik (3-0)3/ 7 AKTS

Optik temellerin özeti, foton-doku etkileşmeleri, tıbbi tanı ve tedavi izleme yöntemleri, teranostik temelleri ve uygulamaları, fotodinamik tedavi, moleküler görüntüleme, MRI, SPECT, PET, endoskopi.

PHOT 533 Biyomedikal Görüntüleme ve Görüntü İşleme (3-0)3/ 7 AKTS

Biyomedikal görüntüleme teknolojileri. Görüntü oluşturma ve gürültü azaltma teknikleri. Bölütleme ve matematiksel morfoloji. Histopatolojide biyogörüntüleme. Dijitalleştirilmiş histoloji slaytları: doku örneklerinin kesitlenmesi, immünohistokimyasal boyama, görüntü toplama. Histoloji görüntü verilerinin ön işlemesi. Doku bölütleme. Bölge bölütleme. Hücre çekirdeklerinin bölütlenmesi ve biçimsel betimlenmesi. Örüntü tanıma ile anomali saptama.

PHOT 534 Fotokimyasal Biyosensörlerin İlke ve Uygulamaları (3-0)3/ 7 AKTS

Fotokimyasal algılamanın temel ilkelerini anlatmak. Kemosensörler ve biyosensörlerin genel tasarım ilkeleri hakkında bilgi sahibi olmak. Fotokimyasal sensörlerle ilgili bilimsel literatüre tanıtmak. Kimya ve biyoloji alanında bilimsel makaleleri okumayı ve analiz etmeyi öğretmek. Öğrencilerin sunum yapma yeteneklerini geliştirmek.

PHOT 541 Lazerler (3-0)3/ 7 AKTS

Rezonant optik kaviteler, atomik ışıma, Lazer salınımı ve yükseltimi, lazerlerin özellikleri, lazer uyarılması.

PHOT 542 Lazer Mühendisliği (3-0)3/ 7 AKTS

Yarıiletken lazerlerin, katıhal lazerlerinin ve fiber lazerlerinin temelleri ve tasarımı.

PHOT 543 Optik Enstrümantasyon (3-0)3/ 7 AKTS

Işık kaynakları ve detektörleri, gürültü, optik komponentler, ışığın polarizasyonu ve polarizörler, elektro-optik sistemlerin tasarımı ve imalatı, optik tasarım yazılımlarının kullanımı.

PHOT 544 Tümleşik Fotonik Devreler (3-0)3/ 7 AKTS

Yonga üstü dalga kılavuzları, lazerler ve modülatörler. Yonga üstü fotonik komponentlerin tasarım ve analizi. Silikon fotonik ve III-V fotonik devrelerle ilgili güncel literatür.

PHOT 545 Aydınlatmanın Temelleri (3-0)3/ 7 AKTS

Temelleri, genel ve özel uygulamları kapsar; aydınlatma teknolojisinde insana öncelik tanır; görsel performans, görsel rahat ve görsel algı üzerinde aydınlatmanın rolünü son yapılan çalışmalar üzerinden sunar;ofis, sanayi ve yol aydınlatmasının insan üzerine etkilerinde genel durumu tanımlar; insan güvenliği, suç, yaşlılar ve sağlık üzerine aydınlatmanın etkilerini sunar; aydınlatma teknolojilerinde yeni akımları tanıtır.

PHOT 8XX Uzmanlık Alanı Çalışmaları (8-0)Kredisiz/ 4 AKTS

Aynı öğretim üyesinin danışmanlığındaki lisansüstü öğrenciler ileri konuları danışmanlarının gözetiminde çalışırlar.