シラバス参照
|
シラバス参照
|
| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
先端半導体デバイス基礎 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamentals of Modern Semiconductor Devices | ||
| 科目番号 /Code |
|||
| 開講年度 /Academic year |
2025年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅰ | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
基盤理工学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
一色 秀夫 | ||
| 居室 /Office |
西1-211 | ||
| 公開E-mail |
hideo.isshiki@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
Google ClassRoom： に登録すること | ||
| 更新日 /Last update |
2025/03/18 20:51:04 | 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） |
今日の半導体デバイスの進展は著しく、一見その動作原理を理解するのは極めて困難なように思われがちである。しかしながら先端半導体デバイスの進展・集積化は、微細化に加え3次元化が原動力で、デバイスの基本原理自体は変わっていない。この講義では、半導体デバイスの基本原理を復習したうえでその微細化、3次元化への拡張を図り、先端デバイスの設計指針を理解する。加えて、微細化、3次元化を実現する先端半導体プロセスを解説する。 Today's semiconductor devices have made remarkable progress, and at first glance it may seem extremely difficult to understand their operating principles. However, the progress and integration of advanced semiconductor devices is driven by miniaturization and three-dimensionalization, and the basic principles of the devices themselves have not changed. In this lecture, we will review the basic principles of semiconductor devices, extend this to miniaturization and three-dimensionalization, and understand the design guidelines for advanced devices. In addition, we will explain the advanced semiconductor processes that realize miniaturization and three-dimensionalization. |
|---|---|
| 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） |
固体電子論等の半導体デバイス基礎科目 Semiconductor Physics and devices, e.g. Fundamental Electronics |
| 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） |
半導体工学，電子デバイス，光電子材料学および 固体物理、量子物性関係の科目． Semiconductor Engineering, Electronic Devices, Opt-Electronic Materials, Solid State Physics, and Quantum Physics |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
特になし WEBに講義メモを掲載。 See Web site for the lecture 参考図書： Reference Books タウア・ニン 最新VLSIの基礎(丸善出版) Tau&Ning Fundamentals of Modern VLSI Devices S.M.ジー 半導体デバイス(産業図書) S.M. Sze Semiconductor Devices-Physics and Technology |
| 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） |
英語タイプ（Bb）により講義を実施 Type（Bb）：Basically, lectures are given in Japanese, but partially uses English. Use Japanese teaching materials and English teaching materials together. 内容） Contents 1. 概要説明：先端半導体集積デバイスの現状と課題 Overview: Current status and issues of advanced semiconductor integrated devices 2. 半導体デバイスの基本原理 Basic principles of semiconductor devices 3. MOS-FETの動作 Operation principles of MOS-FET 4. MOSFETの縮小化 Downsizing of MOSFETs 5. ポアソン方程式の2次元拡張 Two-dimensional extension of Poisson's equation 6. ポアソン方程式の2次元拡張（演習） Two-dimensional extension of Poisson's equation (exercise) 7. 先端集積MOSデバイス Advanced integrated MOS devices 8.（演習・課題）MOSデバイスと縮小化・2次元解析 (Exercises and assignments) MOS devices and downsizing/two-dimensional analysis 9. 量子効果デバイス基礎 Fundamentals of quantum effect devices 10. MOSデバイスでの量子効果 Quantum effects in MOS devices 11. 先端的MOSFETプロセスの概要 Overview of advanced MOSFET processes 12. 基本プロセス（拡散、熱酸化、イオン注入） Basic processes (diffusion, thermal oxidation, ion implantation) 13. 先端薄膜堆積技術 Advanced thin film deposition technologies 14. 先端リソグラフィー、エッチング技術 Advanced lithography and etching technologies 15. 総合諮問と解説 General consultation and commentary 進め方） 受講者の理解度を把握しながら、理解が不十分な内容を重点に講義を行う。 またデバイスの縮小化，量子サイズ効果について定量的な理解が不可欠であるため、Excel を利用した数値解析演習を行う。 While checking the comprehension level of the students, lecture focusing on contents with insufficient understanding. Quantitative understanding about device miniaturization and quantum size effect is indispensable, so we conduct numerical analysis exercises using Excel. |
| 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 |
NEC(株)における半導体光デバイス・モジュールの製品開発に携わった経験を基に、実用化を念頭に置いた半導体デバイスの理解を進める。また、理化学研究所におけるナノ電子材料・デバイスの研究実績を基に、半導体デバイス物理の理解を深める。 |
| 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） |
Excelを利用した数値解析を随時宿題として課す。 Impose numerical analysis exercises using Excel as homework. |
| 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） |
電子デバイス、光デバイスの基本を理解し、また、デバイススケール則や材料設計などの原理を理解することを達成目標とする。その理解を評価するために、随時に課するレポートおよび最終試験を行う。レポート点 約80%，最終試問 約20%、宿題等で評価し合計で60%以上を合格とする。 We aim to understand the fundamentals of electronic devices and optical devices and to understand principles such as device scale law and material design. In order to evaluate the understanding, we will report on occasion and final examination. Approximately 80% of report points, approx. 20% of final examination, Homework etc., and the total of more than 60% is passed. |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
随時。ただし、メールによりアポイントメントを取ること。 At anytime. But an appointment due to e-mail is needed. |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
半導体は取っ付きにくいと思っている学生諸君が多いようであるが、本質的な部分が理解できると、以外に簡単に動作が分かるようになる。少し努力して、面白さを発見してほしい。 There seems to be many students who think that semiconductors are difficult to learn, but as long as you understand the essential part, you will be able to easily understand the behavior. Do a little effort and find fun. |
| その他 /Others |
Excelを利用した数値解析を随時宿題として課す。 Excelの使い方に習熟しておくこと。 Impose numerical analysis exercises using Excel as homework. Familiarize yourself with how to use Excel. |
| キーワード /Keywords |
VLSI，MOSFET，量子構造(Quantum Structure)，光デバイス(Photonic Devices), シミュレーション(Simulation)，Excel |