2016年度工学院大学 先進工学部応用物理学科

半導体工学I(Semiconductor Engineering I)[5D23]

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2単位
山口 智広 准教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2016/10/27

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性
5. 創成能力

<授業のねらい>
ダイオード・トランジスタなどの電子デバイス、LED・太陽電池・センサーなどの発光・受光デバイスの材料となる半導体について、基礎事項からデバイス応用までを学ぶ。具体的には下記事柄の習得をめざす。
(1)半導体に関する基本的な用語を理解する。
(2)半導体中の電子,正孔の電気伝導について定量的に理解する。
(3)半導体デバイスの動作原理を理解する。

<受講にあたっての前提条件>
本科目は、【III群】専門科目の導入科目となる。

<具体的な到達目標>
本講義の履修を通して下記事項ができるようになることをめざす。
(1)半導体に関する基本的な用語を理解し、説明できる。
(2)半導体中の電子,正孔の電気伝導について定量的に理解し、表現できる。
(3)半導体デバイスの動作原理を理解し、説明できる。

<授業計画及び準備学習>
第一週 ガイダンス
     本講義の位置づけ、本講義のねらいや到達目標を理解する
        <テキスト1章(p.3〜p.10)> 
第二週 固体のエネルギーバンド−1
       エネルギーバンドの概念を理解する
        <テキスト2章(p.11〜p.15)> 
第三週 固体のエネルギーバンド−2
       量子力学的な考え方に触れる
        <テキスト2章(p.15〜p.19)>
第四週 固体のエネルギーバンド−3
       金属・半導体・絶縁体のエネルギーバンド構造の違いを理解する
        <テキスト2章(p.19〜p.22)>
第五週 真性半導体とn型半導体、p型半導体
       真性半導体とn型半導体、p型半導体の違いを理解する
        <テキスト2章(p.22〜p.24)>
第六週 電子、正孔の分布と密度
       真性半導体とn型半導体、p型半導体のキャリア密度について考える
        <テキスト2章(p.25〜p.32)>
第七週 半導体の電気伝導
       ドリフト電流と拡散電流を理解する
        <テキスト3章(p.33〜p.40)>
第八週 pn接合
       pn接合をエネルギーバンド図を用いて考える
        <テキスト4章(p.41〜p.49)>
第九週 ショットキー接合
       ショットキー接合をエネルギーバンド図を用いて考える
        <テキスト4章(p.41〜p.49)>
第十週 ダイオードの電流-電圧特性−1
       少数キャリアの振る舞いを理解する
        <テキスト4章(p.49〜p.54)>
第十一週 ダイオードの電流-電圧特性−2
       電流−電圧特性を理解する
        <テキスト4章(p.54〜p.58)>
第十二週 バイポーラトランジスタ
       バイポーラトランジスタの動作原理に触れる
        <テキスト5章>
第十三週 MOSFET
       MOSFETの動作原理に触れる
        <テキスト6章>
第十四週 学習内容の振り返り

<成績評価方法>
原則として、定期試験(7割)と授業内実施の確認テスト・課題およびレポート(3割)として評価する。

<教科書>
「電子デバイスの基礎と応用」長谷川文夫・本田 徹 共著(産業図書)

<参考書>
「半導体デバイス-基礎理論とプロセス技術」:S.M. ジィー (産業図書)

<オフィスアワー>
金曜日 13:00〜15:00(八王子校舎・5号館804号室)
そのほかの時間を希望する学生は、あらかじめメールでコンタクトをとるように。
メールアドレス:ct13354@ns.kogakuin.ac.jp

<学生へのメッセージ>
この科目で学ぶ事柄は専門科目の基礎となるので、十分に内容を消化するよう努力すること。


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