科目名 |
電子工学 |
英語科目名 |
Electronic Engineering |
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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 |
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授業形態 |
講義 |
必修or選択 |
必修 |
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単位数 |
1単位 |
単位種類 |
履修単位(30h) |
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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 |
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mori@oyama-ct.ac.jp |
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授業の達成目標 |
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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。 |
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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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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。 |
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評価方法 |
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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。 |
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授業内容 |
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1.1章.半導体の基礎1.1半導体(特性・結晶・ミラー指数) |
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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) |
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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) |
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4.(続き)キャリア密度の求め方 |
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5.1.4キャリア密度の式、pn積 |
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6.1.5真性半導体のフェルミ準位 |
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7.(続き)フェルミ準位とキャリア密度の温度変化 |
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8.(前期中間試験) |
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9.(続き)不純物半導体の性質 |
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10.1.6半導体の電界応答(ドリフト速度、電流密度、オームの法則) |
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11.(続き)移動度、電気伝導 |
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12.1.7拡散電流(拡散現象、拡散係数、拡散長) |
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13.1.8ホール効果(ローレンツの力、ホール素子) |
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14.(続き)ホール効果から分かること、演習 |
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15.1章のまとめと演習 |
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(前期期末試験) |
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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 |
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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) |
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18.(続き、順方向・逆方向のバンド図) |
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19.(続き)pn接合の電流を表す式 |
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20.(続き)逆方向の降伏現象 |
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21. pn接合容量と拡散電位差の求め方 |
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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) |
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23. (後期中間試験) |
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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 |
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25. 3.2ベース接地とエミッタ接地の電流増幅率 |
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26. 3.3静特性とバンド構造 |
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27. 4章電界効果型トランジスタ4.1接合型FET |
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28. 4.2MOS型FETの構造と動作原理 |
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29. 5章5.1光起電力デバイス、5.2発光ダイオード |
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30. まとめと演習 |
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(後期期末試験) |
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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 |
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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 |
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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) |
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小山高専の教育方針@〜Eとの対応 |
B |
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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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JABEE基準1の(1)との関係 |
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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 |
電子情報工学、電磁気学T、 |
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現学年の関連科目 |
電子回路、電磁気学T |
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次年度以降の関連科目 |
電子デバイス工学、電子物性 |
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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: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。 |
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シラバス作成年月日:平成19年2月28日 |
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