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科目名 |
電子デバイス工学 |
英語科目名 |
Electronic Device Engineering |
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開講年度・学期 |
平成１８年度・通年 |
対象学科・専攻・学年 |
電気情報工学科４年 |
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授業形態 |
講義 |
必修or選択 |
選択 |
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単位数 |
２単位 |
単位種類 |
履修単位（30時間単位） |
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担当教員 |
森夏樹 |
居室（もしくは所属） |
専攻科棟５階 |
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電話 |
0285-20-2228 |
E-mail |
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授業の達成目標 |
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１．量子論の基礎を修得すること。 ２．固体中の電子の速度、有効質量、状態密度の概念を把握する。 ３．真性および不純物半導体のバンド構造と電子分布を説明できること。 ４．半導体中の電子の輸送現象から、移動度・キャリア密度などを計算できること。 ５．ｐｎ接合、トランジスタの特性についてバンド構造を使って説明できること。 ６．発光ダイオード、レーザの原理を理解すること。 ７．量子デバイスの基礎に興味を持つこと。 |
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各達成目標に対する達成度の具体的な評価方法 |
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○基本的には、中間試験・学期末試験で、６０％以上の成績で評価する。 ○更殆ど毎回の授業で、そのときの講義内容の基礎となる事項について、演習・課題を与えて、授業内容の理解を深めるように努める。 ○各学生が１度以上、与えられたテーマについて調べ、プレゼンテーション形式で報告することにより、理解を深める。 |
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評価方法 |
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定期試験７０％、その他、授業中に行う「プレゼンテーション」や授業中に出題する課題の解答に対する評価３０％。その他、試験で正解できなかった箇所についてのレポート等を提出した場合には加点する。 |
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授業内容 |
授業内容に対する予習項目 |
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序章 量子論の基礎（４週） （ドブロイ波、波動方程式、パウリ排他率、周期律表） １章 固体内の電子状態（５週） 1.1 結晶の形成（結晶の種類とその電気的・化学的性質）
1.2 結晶の面指数と方向（結晶の種類、ミラーの指数） 1.3 電気伝導（電子のドリフト運動、移動度、オームの法則） 1.4 固体のエネルギー帯構造（エネルギー帯の形成、金属と半導体） 1.5 金属の自由電子モデル
（ｋ空間、状態密度、金属の電子分布） ２章 半導体の物性（５週） 2.1 真性半導体の電子分布とフェルミ準位 2.2 不純物半導体の電子分布とフェルミ準位
2.3 半導体の電気伝導（ドリフト電流、拡散電流、ホール効果） 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、接合容量） 3.2 金属／半導体接触（整流性接触、オーム性接触） 3.3 その他のダイオード（トンネルダイオード、ガンダイオード） ４章 トランジスタ （４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） 4.2 ＭＯＳ構造と電界効果トランジスタ 4.3 集積回路の基礎原理 ５章 半導体光デバイス （４週） 5.1 固体の光学的性質（金属・半導体の光応答） 5.2 光電変換デバイス（太陽電池、フォトダイオード） 5.3 発光・表示デバイス（発光の原理、発光ダイオード、レーザ）
6章 その他のデバイス（３週：授業の進行状況によっては、割愛する） 6.1 半導体熱電デバイス（熱電効果、ペルチェ冷却素子） 6.2 量子効果デバイス（超伝導デバイス、量子干渉デバイス） |
○前もって伝える講義予定内容の予習（以下同じ） |
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キーワード |
電子の性質、半導体、エネルギーバンド、電気伝導、ＦＥＴ、光デバイス、熱電デバイス、量子効果 |
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教科書 |
斉藤博、今井和明、他３名「入門固体物性(基礎からﾃﾞﾊﾞｲｽまで)」共立出版(1998)、 他に、プリントを配布 |
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参考書 |
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) |
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技術者教育プログラムの学習・教育目標 |
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(A-1)，(A-2) |
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JABEE基準１の（１）との関係 |
(d) (2-a) |
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カリキュラム中の位置づけ |
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前年度までの関連科目 |
電子工学、電子情報工学 |
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現学年の関連科目 |
電子物性 |
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次年度以降の関連科目 |
固体電子論 |
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連絡事項 |
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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基礎を紹介したい。 |
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シラバス作成年月日：平成１８年２月１７日 |
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