△半導体デバイス工学Ｉ（Semiconductor Device Engineering I）[1B14]

＜授業のねらい及び具体的な達成目標＞

現在の情報化社会を担っている半導体デバイス；ダイオード、トランジスタ、MOSFET等の動作原理を学ぶ。これらのデバイスは能動素子と言われるように、信号を増幅したり、スイッチとして働くことが特徴である。電子デバイスI、IIで学んだ概念を更に深く理解し、トランジスタやMOSFETで何故増幅が起こり、ラジオやテレビが見えるか、またスイッチとして働いてコンピュータを動作させるか（回路については既にアナログ及びディジタル回路で学習済）を理解することが、この科目の目標である。

＜授業計画＞

1。序
　　半導体デバイス（構成要素、主要デバイス）、半導体技術、の概略
2。エネルギー・バンドとキャリア密度I
　　半導体材料、結晶構造、価電子結合、エネルギー・バンド構造。
3。エネルギー・バンドとキャリア密度II
　　エネルギーと運動量、金属-半導体-絶縁物、ドナーとアクセプタ。
4。キャリアの輸送現象
　　キャリアのドリフト、拡散、生成-再結合。
5。p-n接合I
　　基本形成過程、熱平衡状態のバンド図、
　　空乏領域（ポアソンの方程式とポテンシャル分布）、空乏層容量。
6。p-n接合II
　　電流-電圧特性、電荷の蓄積と過渡特性、接合の降伏。。
7。バイポーラ・デバイスI
　　トランジスタ動作（電流利得、ベース到達率）、トランジスタの静特性（キャリア分布、
　　ベース接地、エミッタ接地）。
8。バイポーラ・デバイスII
　　周波数応答、スイッチング特性
9。MOSFETと関連デバイスI
　　MOSダイオード(蓄積、空乏、反転のバンド図と空間電荷分布)。
10．MOSFETと関連デバイスII
　　MOSダイオード(容量・電圧特性、フラットバンド電圧)　、出力特性、伝達特性、
　　しゃ断周波数。
11．MOSFETと関連デバイスII
　　MOSFETの動作原理、MOSFETのいろいろ、しきい値電圧の制御。
12。MOSFETと関連デバイスIII
　　MOSFETの縮小則、CMOS。
13。MESFETと関連デバイス
　　金属-半導体（ショットキー）接触、MESFETの構造と動作原理。

＜成績評価方法及び水準＞

中間及び期末テストの結果による。BとC、CとDの境界については、出席点を考慮する。

＜教科書＞

半導体デバイス第2版--基礎理論とプロセス技術--　S.M.ジー著、南日、川辺、長谷川訳（産業図書；6600円）
　世界的に名高い学部用半導体デバイスの教科書で、1985年に初版、2001年に大幅に改定された第2版が出版された。日本では2004年3月に第2版の翻訳が出版された。
　半導体デバイスII、電子材料プロセス工学でも使用するので、3科目分とすれば必ずしも高くない。
　企業の半導体技術者の多くも使っていると聞いている。

＜オフィスアワー＞

新宿23階、共同研究室：月曜日昼休み、3限
八王子5-703号室：火-金　11時〜5時

＜学生へのメッセージ＞

説明やOHP（主に教科書の図）が分からなければその場で説明を求め、質問すること。質問がない場合は時々こちらから質問する。図は教科書に載っていないものだけ配るので、出来るだけ教科書を買うこと。

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