科目ナンバー

SE-EL2-5C04

履修条件・関連科目等

「電子物性」を履修していることが望ましい（必須ではない）．

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

エレクトロニクスは現代社会のあらゆる分野に浸透しているが，その端緒となったのは，20世紀半ばのトランジスタをはじめとする半導体デバイスの出現である．これは，半導体デバイスが性能・コスト両面で極めて優れており，現在も技術的な進展を続けているからにほかならない．本講義では，半導体の材料としての基本特性を踏まえたうえで，pn接合ダイオードとトランジスタを中心に，半導体デバイスの特徴・原理・動作特性の基礎について解説する．

科目目的

本科目では，現代のエレクトロニクス社会を支えている半導体について，材料の基礎的な物性と，主要なデバイスの特徴・原理・特性について理解することを目的とする．本科目で身につく知識は，3年次以降で履修する電子・デバイス分野関連の科目のみならず，電気・エネルギー分野，計測制御分野関連科目を履修するうえでも基礎となる．

到達目標

半導体材料の基本的事項と，半導体中の電子およびホールの振る舞いを理解するとともに，主要な半導体デバイスの特徴・原理・動作特性について，定量的な議論も含めて説明ができるようになることを目標とする．

授業計画と内容

第１回　半導体デバイス概論
第２回　半導体材料と結晶構造
第３回　半導体のバンド構造
第４回　真性半導体と不純物半導体
第５回　キャリアのドリフト
第６回　キャリアの拡散
第７回　半導体中のキャリア伝導
第８回　pn接合のバンド構造
第９回　pn接合の電流-電圧特性
第10回　バイポーラトランジスタの動作原理
第11回　バイポーラトランジスタの電流-電圧特性
第12回　MOSキャパシタとMOSFET
第13回　CCDデバイス
第14回　CMOSデバイス

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

配布する資料には事前に目を通しておくこと．また，ほぼ毎回宿題を課すので，その取り組みを通じて授業で扱った内容を復習し，身につけること．

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

その他

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

講義中に課題に取り組み，その場で回答する．

授業におけるICTの活用方法

その他

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

manabaの自動採点小テストおよびresponを利用する．

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

テキスト：資料を配布する．
参考書：S. M. Sze & M. K. Lee 著 『Semiconductor Devices: Physics and Technology, 3rd Edition, International Student Version』（John Wiley & Sons, 2013年） ISBN: 978-0470873670

その他特記事項

参考URL