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講義概要/Course Information
2024/06/20 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
半導体工学
英文授業科目名
/Course title (English)
Semiconductor Engineering
科目番号
/Code
PHY601m PHY604n PHY607p
開講年度
/Academic year
2024年度 開講年次
/Year offered
3
開講学期
/Semester(s) offered
後学期 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
開講類・専攻
/Cluster/Department
Ⅲ類
担当教員名
/Lecturer(s)
奥野 剛史
居室
/Office
東6-401
公開E-mail
/e-mail
<okunotsuyoshi@uec>但しuecはuec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
なし
更新日
/Last update
2024/02/28 16:26:39 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(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
固体電子論(5学期)で学んだ半導体の基礎とデバイスの基本動作を概略理解していることを前提に、バイポーラ・トランジスタについて主に学ぶ。その動作原理を、もとになっている物理現象から理解することを目標とする。その過程で、PN接合ダイオードについての理解を深めることも目標である。また、近年重要性が増している光半導体の基本についても学ぶ。
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
とくになし
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
固体電子論
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
教科書:柴田直 著 「半導体デバイス入門 その原理と動作のしくみ」 数理工学社
参考書:古川静二郎 他著 「電子デバイス工学」 森北出版
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
導入としてpn接合ダイオードの電流電圧特性について学んだ後に、バイポーラトランジスタの動作原理について、物理現象から理解していく。現実のデバイスにおける大きさや増幅率等の典型的な数値とその単位についてもみにつけていく。

第1回 イントロダクション。半導体デバイス。ダイオードとトランジスタ。
第2回 理想ダイオードの電流電圧特性(復習)
第3回 実際のダイオードの電流電圧特性
第4回 薄いベース層をもつPN接合ダイオード
第5回 ダイオードのパルス応答
第6回 バイポーラトランジスタ。増幅機能をもつデバイス。
第7回 電流制御デバイスとしてのバイポーラトランジスタ
第8回 実際のバイポーラトランジスタ構造
第9回 バイポーラトランジスタの電流増幅率
第10回 バイポーラトランジスタの電流電圧特性
第11回 実際のバイポーラトランジスタにおける特性の変化
第12回 バイポーラトランジスタの高周波に対する応答
第13回 パワー半導体デバイス
第14回 光半導体デバイス。太陽電池と発光ダイオード。
第15回 まとめの演習と解説
以上は予定であり、変更の可能性はある。

講義を中心にしてすすめる。演習を授業中に行う場合もある。宿題を課し、その内容について数名の受講者間で閲覧議論をしたり、みなに発表したりしてもらう場合もある。
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
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
ノートや、授業に対応する部分の教科書や参考書を参照して理解を深める。式変形をていねいにおったり、問題演習をおこなったり、実施のデバイスにおける数値例の計算を行うことは、理解を深めることにつながるはずである。
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
授業中に実施する演習や宿題等を用いて評価する。毎回の提出状況を40%、15回に行うまとめの演習(試験)を60%程度の重みで評価する予定である。全体の60%以上の内容を合格の最低基準とする。合格の場合には以下の内容の基本を理解し、正しく説明でき、関連する式および数値とその単位の計算をできるようになっているはずである。
* PN接合ダイオードの電流電圧特性
* バイポーラトランジスタの動作原理と電流増幅機能
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
木曜昼休み。および いつでも訪れてください。
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
デバイスをブラックボックスとして見るのではなく、その動作を起こしている物理現象に立ち戻って理解を深めることを身につけてほしい。
その他
/Others
ケイ素(Si、シリコン)でできているダイオードの内部において、電磁気学などで学んできた内容を適用し、電子の動きを理解していきます。
キーワード
/Keywords
PN接合、I-V特性、バイポーラートランジスタ、電流増幅、LED