シラバス参照
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| 科目一覧へ戻る | 2020/10/22 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
半導体工学Ⅰ |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Semiconductor Engineering I |
| 時間割コード ／Registration Code |
21145901 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
情報通信工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○末岡 浩治 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
末岡 浩治(火曜日5時限 2303室) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2020年度 |
| 開講期間 ／Term |
第1クォーター |
| 対象学生 ／Eligible Students |
3年 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2020/03/11 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
「授業概略」 半導体デバイスの特性を十分に理解して使いこなすためには、半導体中における電子の振る舞いの本質を理解する必要がある。本講義では、固体が原子核や電子の集合体であることをふまえ、半導体の電気伝導を決めるバンド構造を概説する。さらに、p型とn型の区別を論じ、キャリヤの種類、密度、移動度が導電性を決定することを述べる．最後に、p-n接合の理論について説明することで、半導体工学IIへの橋渡しをする。 「目的」 1.固体の構造と電子のエネルギーについて理解する。 2.半導体の伝導機構を理解する。 3.p-n接合などの半導体素子の基礎を理解する。 |
| 履修に必要な知識・能力・キーワード ／Prerequisites and Keywords |
電子デバイス、自由電子と正孔、エネルギーバンド構造、pn接合、拡散とドリフト |
| 履修上の注意 ／Notes |
「基礎力学」、「基礎電磁気学」，「電子回路」等を履修していることが望ましい。 |
| 教科書 ／Textbook(s) |
「半導体デバイス入門 ‐その原理と動作のしくみ‐」（柴田直著）数理工学社 |
| 参考文献等 ／References |
「基礎電子工学」（藤本晶著）森北出版、「固体電子論入門 半導体物理の基礎」（志村史夫著）丸善、「電子物性」（松澤剛雄，高橋清，斉藤幸喜共著）森北出版など |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
講義終了時に次回の内容を指示するので、教科書の該当箇所を熟読しておくこと。教科書、ノート、講義内容を整理した配布プリントを併用した復習を行うことで、わからない箇所を次回の講義に持ち越さないようにすること。 |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
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| 備考 ／Notes |
本科目は「実務経験のある教員による授業科目」又は「主として実践的教育から構成される授業科目」である。 その内容等については、次のアドレスの一覧表を参照。 https://www.oka-pu.ac.jp/guide/guide_detail/index/1860.html |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [電子デバイスの概念] 電子デバイスの概念を学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 2 | 2 | [結晶中の電子の振る舞い(1)] 電子の波動性について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 3 | 3 | [結晶中の電子の振る舞い(2)] エネルギーバンド構造の形成について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 4 | 4 | [結晶中の電子の振る舞い(3)] ダイヤモンド構造と共有結合について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 5 | 5 | [半導体中の電子とホール(1)] 真性半導体について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 6 | 6 | [半導体中の電子とホール(2)] p型、n型半導体について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 7 | 7 | [半導体中の電子とホール(3)] キャリア濃度の算出について学ぶ。 |
前半の内容をまとめた課題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 8 | 8 | [前半のまとめ] 前半のまとめを行う。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 9 | 9 | [半導体中の電気伝導(1)] キャリアの移動度について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 10 | 10 | [半導体中の電気伝導(2)] 拡散とドリフト電流について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 11 | 11 | [半導体中の電気伝導(3)] キャリアの生成、再結合について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 12 | 12 | [p-n接合(1)] 接合界面近傍のエネルギーバンド構造について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 13 | 13 | [p-n接合(2)] 空乏層中におけるキャリア濃度について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 14 | 14 | [p-n接合(3)] 理想ダイオードの電流電圧特性について学ぶ。 |
次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 15 | 15 | [p-n接合(4)] 実際のダイオードの電流電圧特性について学ぶ。 |
定期試験の準備に必要な課題を宿題として課す。 | 授業内容をまとめたプリントを配布する。 |
| 16 | 16 | [定期試験] 半導体工学Iで学んだ内容について，理解度を評価する． |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識・理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能・表現 ／Skills & Expressions |
思考・判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達・コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 固体の構造と電子のエネルギーについて理解する | ○ | ○ | |||||
| 2 | 半導体の伝導機構を理解する | ○ | ○ | |||||
| 3 | p-n接合などの半導体素子の基礎を理解する | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
前半のまとめ試験 | 小試験 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 固体の構造と電子のエネルギーについて理解する | ○ | ○ | ○ | |||
| 2 | 半導体の伝導機構を理解する | ○ | ○ | ○ | |||
| 3 | p-n接合などの半導体素子の基礎を理解する | ○ | ○ | ○ | |||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
70 | 20 | 10 | ||||