科目名

電子工学

英語科目名

Electronic Engineering

開講年度・学期

平成19年度・通年

対象学科・専攻・学年

電気情報工学科3年

授業形態

講義

必修or選択

必修

単位数

1単位

単位種類

履修単位(30h)

担当教員

森夏樹

居室(もしくは所属)

専攻科棟5階

 

電話

0285-20-2228

E-mail

mori@oyama-ct.ac.jp

授業の達成目標

1.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。

2.半導体の電気伝導(抵抗率、移動度、拡散電流)について理解すること。

3.pn接合の特性についてバンド構造を用いて説明できること。

4.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。

5.電界効果トランジスタの原理について理解すること。

6.太陽電池、発光ダイオードの原理を理解すること。

各達成目標に対する達成度の具体的な評価方法

達成目標1〜6について、

○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。

○授業中に、そのときの講義内容の基礎となる事項について、演習・課題を与えることで授業内容の理解を深めるように努める。

評価方法

定期試験70%、その他、授業中に出題する課題等に対する評価30%。試験で正解できなかった箇所についてレポートとして提出した場合には適宜加点される。

授業内容

1.1.半導体の基礎1.1半導体(特性・結晶・ミラー指数)

2.1.2半導体のエネルギー構造(真性・p形・n形のバンド構造、不純物準位)

3.(続き)フェルミ準位1.3半導体中のキャリア分布(状態密度・分布関数)

4.(続き)キャリア密度の求め方

5.1.4キャリア密度の式、pn積

6.1.5真性半導体のフェルミ準位

7.(続き)フェルミ準位とキャリア密度の温度変化

8.(前期中間試験)

9.(続き)不純物半導体の性質

101.6半導体の電界応答(ドリフト速度、電流密度、オームの法則)

11.(続き)移動度、電気伝導

121.7拡散電流(拡散現象、拡散係数、拡散長)

131.8ホール効果(ローレンツの力、ホール素子)

14.(続き)ホール効果から分かること、演習

15章のまとめと演習

(前期期末試験)

16. 2章半導体ダイオード2.1pn接合、EFの一致、熱平衡状態のバンド構造

17.(続き)拡散電位の式、2.2 pn接合のI−V特性(順方向のバンド図)

18.(続き、順方向・逆方向のバンド図)

19.(続き)pn接合の電流を表す式

20.(続き)逆方向の降伏現象

21. pn接合容量と拡散電位差の求め方

22. 2.3その他のダイオード(ショットキーダイオード、トンネルダイオード)

23.  (後期中間試験)

24. 3章バイポーラ型トランジスタ3.1構造と増幅の原理

25. 3.2ベース接地とエミッタ接地の電流増幅率

26. 3.3静特性とバンド構造

27. 4章電界効果型トランジスタ4.1接合型FET

28. 4.2MOS型FETの構造と動作原理

29. 5章5.1光起電力デバイス、5.2発光ダイオード

30. まとめと演習

(後期期末試験)

キーワード

半導体、ミラー指数、エネルギーバンド、フェルミ準位、フェルミ分布関数、電気伝導、拡散電流、ホール効果、ダイオード、トランジスタ、FET、太陽電池、発光ダイオード

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(2004)

他に、プリントを配布予定

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())「電子デバイス入門」森北出版(1986

小山高専の教育方針@〜Eとの対応

B

技術者教育プログラムの学習・教育目標

 

 

JABEE基準1の(1)との関係

 

カリキュラム中の位置づけ

前年度までの関連科目

電子情報工学、電磁気学T、

現学年の関連科目

電子回路、電磁気学T

次年度以降の関連科目

電子デバイス工学、電子物性

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:現在のエレクトロニクスを支えている基本理論である、エネルギーバンドの概念について分かり易く説明する。我々には直接見ることが出来ない、電子の世界をどのようにとらえるかを知り、電子の知恵の素晴らしさにふれて欲しい。

シラバス作成年月日:平成19228