電子工学（Ｅ科　専門科目） 　2005年度

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科目名：　電子工学 (英文科目名：Electronic Engineering)

　　　　　２単位　必修　電気情報工学科３年　通年　講義＋課題

担当教官：森夏樹（居室：専攻科棟５階）

　　　　　Tel:0285-20-2228　Email:mori@oyama-ct.ac.jp

授業目的：

　　１．電界・磁界中の電子の運動と、電界磁界を用いた電子の制御系について学習する。

　　２．原子中の電子の性質について学ぶ。

　　３．半導体中の電子のエネルギー状態をエネルギー帯構造に基づいて考える。

４．半導体の電気伝導の基礎的性質について学ぶ。

　　５．半導体各種電子デバイスの動作原理・特性の基礎を学ぶ。

達成目標：

１． 電界と磁界の電子の運動について運動方程式を基に理解すること。

２． 静電偏向・電磁偏向の原理を理解すること。

３． 量子化されたエネルギー準位の基礎概念を理解すること。

４． 真性・不純物半導体のフェルミ準位・不純物準位などバンド構造を記述できること。

５． 固体中の電子の運動について、抵抗率・キャリア密度・移動度を数値計算出来ること。

６． 半導体ダイオード・トランジスタ等の動作原理と特性の基礎を理解すること。

教科書：宮尾　亘「やさしく楽しい電子デバイス工学」日本理工出版会(1998)、プリントを配布

参考書：

　　○中澤　達夫、藤原　勝幸「電子工学基礎」コロナ社（1998）

　　○F.R.コロー（吉森　茂(訳)）「電子デバイス入門」森北出版（1986）

学習方法：

　　予習−毎回の授業の終わりに、次回の授業内容のoutlineを告げ、予め教科書を読んで、分から

　　　　　ないところを把握しておく。

　　授業−講義内容と黒板の内容をノートに整理して理解する。疑問点を質問する。授業内で行われ

　　　　　演習について解答する。

　　復習−授業での内容を反復学習し、授業中に出題された演習に全て解答出来なかった場合は、

　　　　　その解答を完成させる。

授業内容：

序章　序論（１週）

○エレクトロニクスの歩み（真空電子工学・固体電子工学・光電子デバイス、

　　・新しい電子工学の流れ） 　　　　　　　　　　　　 ・・・１週

０章　電子力学（7週）

0.1 電界中の電子の運動（電界と電位の関係、電子の加速方程式） 　　　　・・・３週

0.2 磁界中の電子の運動（ローレンツの力、サイクロトロン運動）　　　　 ・・・２週

0.3 電子力学の応用（電子線の偏向）　　　　　　 ・・・１週

　 　　　　　＜前期中間試験＞　

　0.4 電子放出（熱電子放出、光電効果、二次電子放出） 　　　　　　　　・・・１週

１章　半導体の基礎的性質（７週）

1.1 半導体の特徴　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　・・・１週

1.2 半導体のエネルギー帯構造　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　・・・２週

1.3 真性半導体の性質　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　・・・２週

1.4 不純物半導体の性質　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　・・・２週

＜前期末試験＞

1.5 電気伝導（ドリフト電流、拡散電流、ホール効果） 　　　　　　　・・・２週

３章　半導体ダイオード（５週）

　3.1 ｐｎ接合（エネルギーバンド構造、順・逆方向特性） ・・・２週

3.2 金属／半導体接触（整流性接触、オーム性接触） 　 ・・・２週

3.3 その他のダイオード（トンネルダイオード等）　　　　　　　 　 ・・・１週

＜後期中間試験＞

４章　トランジスタ （５週）

　4.1 バイポーラ・トランジスタ（静特性とエネルギーバンド構造）　　　　　 ・・・３週

　4.2 電界効果トランジスタ （接合型・ＭＯＳ構造） ・・・２週

５章　その他の半導体デバイス

　5.1 光導電・起電力デバイス（光センサ・太陽電池） ・・・１週

　5.2 発光デバイス（発光ダイオード・レーザ） ・・・１週

＜後期末試験＞

授業方法：

　　基本的に、講義を中心に授業を進め、できる限りの授業の終了前15分程度で、演習問題を解答させる。　

　　複雑な内容・図などが出る場合は、プリントを配布して、学生の板書に掛かる負担を軽減させ、　　

　　授業時間中において、講義内容について考える努力をさせる。

　　なるべく質問が出るよう促し、質問のない場合や、居眠りしている学生がいる場合は、教官から

　　その学生に質問する。

　　欠席による学習の遅れなどは基本的には学生が自分で努力することを求めるが、理解度が著し

　　く悪いと判断した場合は、演習課題を与えたり補講を行うなどの手当を行う。

評価方法：

　　定期試験６０％、その他、授業中に行う「実力試験」や授業中の課題・授業への取り組みなどの

　　努力４０％。試験で正解できなかった箇所については、必ずレポートとして提出させる。

定期試験実施方法：通常の形式で行い、原則として筆記用具以外は使用を禁ずる（電卓も使用不可）。

連絡事項：

　　授業内容について随時質問に応じる。電子メールでも可。

学生へのメッセージ：

　　学生の皆さんは、先端技術と言うと、情報ネットワーク・知能ロボットなどを思い浮かべること

　　だろうが、それら全ての基盤となっているのが、LSIを中心とする電子デバイス関連技術とそれ　

　　を支える１電子バンド理論であることに注目して頂きたい。先端技術が現実化した背景を知ると

　　ともに、21世紀の新しいエレクトロニクスの展望を紹介したい。

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