シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
固体電子論 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamentals of Solid State Electronics | ||
| 科目番号 /Code |
PHY501k PHY501m PHY506n | ||
| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
3 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
情報理工学域 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
専門科目 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
水柿 義直 | ||
| 居室 /Office |
西8-707 | ||
| 公開E-Mail |
y.mizugaki@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
http://www.mizugaki.es.uec.ac.jp/~ymizu/kougi/ | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/02/20 11:06:16 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標 /Topic and goals |
半導体の性質や半導体内でのキャリアの振る舞い，エネルギー帯図を使った半導体界面の働きなどの基礎知識を身につけてダイオードの動作原理を理解し，トランジスタ動作やレーザ動作などへ発展できるようにする。 【電子工学プログラム向けのクラスです。光工学プログラムと物理工学プログラムは中村淳先生が担当のクラスを履修すること。】 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
理数基礎科目と類共通基礎科目 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
なし |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
教科書：電子デバイス工学 （古川静二郎・他） 森北出版 参考書：半導体デバイス（古川静二郎） コロナ社 参考書：絵から学ぶ半導体デバイス工学（谷口研二・他） 昭晃堂 参考書：半導体デバイス入門 －その原理と動作のしくみ－（柴田直） 昭晃堂 |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
パソコン，テレビ，携帯電話などの電気製品は，トランジスタと呼ばれるいろいろな種類の半導体デバイスを使用している。この科目では電子デバイスの基礎となる知識の習得をしてもらうために，電子の性質，結晶，エネルギー準位，エネルギー帯図，半導体中のキャリア，pn接合ダイオードなどの理解を目指す。 第１回：電子と結晶（１） 水素原子模型と電子軌道 第２回：電子と結晶（２） 結晶と結合形式、結晶の単位胞と方位 第３回：エネルギー帯と自由電子（１） エネルギー準位とエネルギー帯 第４回：エネルギー帯と自由電子（２） 半導体・金属・絶縁体のエネルギー帯構造 第５回：半導体のキャリア 第６回：キャリア密度とフェルミ準位（１） 真性キャリア密度と真性フェルミ準位 第７回：キャリア密度とフェルミ準位（２） 外因性半導体のキャリア密度とフェルミ準位 第８回：中間試験 および 試験問題の解説 第９回：半導体の電気伝導（１） ドリフト電流、半導体におけるオームの法則 第１０回：半導体の電気伝導（２） 拡散電流、キャリア連続の式 第１１回：pn接合とダイオード（１） pn接合ダイオードのエネルギー帯構造 第１２回：pn接合とダイオード（２） pn接合ダイオードを流れる電流 第１３回：ダイオードの接合容量（１） 空乏層容量 第１４回：ダイオードの接合容量（２） 拡散容量 第１５回：トランジスタへの発展 |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
予習：教科書の内容や語句（専門用語）について調べておく。 復習：ノートや演習の内容を再確認し、教科書を再読することで体系的に知識を整理する。また、教科書の練習問題を解き、知識を定着させる。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
a) 評価方法： 中間試験・期末試験および演習・レポートの結果を，次のように総合評価する。 成績評価＝(演習・レポートの評価点×20％)＋(中間試験の評価点×30％)＋ (期末試験の評価点×50％) (b) 評価基準： 以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする。 (1) エネルギー帯図を理解する。 (2) 半導体中のキャリアの生成機構を理解する。 (3) 半導体中の電気伝導機構を理解する。 (4) pn接合の電気伝導特性を理解する。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
木曜日６時限目を原則とする。事前の連絡があれば他の曜日・時限も可能。 |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
半導体のpn接合は、情報社会の基盤を構築する電子デバイスの基本構造です。積極的な取り組みを期待します。 |
| その他 /Others |
半導体工学や電子デバイスの基礎となる科目です。 |
| キーワード /Keyword(s) |
電子，半導体，シリコン，キャリア，Fermi-Dirac関数，エネルギー帯図，ダイオード，電子デバイス |