| 授業科目名（和文） ［Course］ |
半導体デバイス特論 |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Advanced Semiconductor Devices |
| 学部（研究科） ［Faculty］ |
情報系工学研究科 |
| 学科（専攻） ［Department］ |
システム工学専攻前期 |
| 担当教員（○：代表教員） [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○徳田 安紀 自室番号（2309）、電子メール（tokuda**c.oka-pu.ac.jp） ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
| 単位数 ［Point(Credit)］ |
後期 ２単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
システム工学専攻前期1?2年次生 |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
ありとあらゆる電子機器に多用されているLSI、光情報処理や光通信に欠くことのできないレーザダイオード(LD) やフォトダイオード(PD)、さらにはCCD に代表される固体撮像素子、これらは全て半導体デバイスです。また、環境問題で注目されている太陽光発電でも光電変換素子は半導体デバイスが主流であり、照明も将来、発光ダイオード(LED) に置き換わっていくと予想されています。本講義では、半導体に関する基礎知識を整理した後、電子デバイスから光デバイスまで、また、シリコンデバイスから化合物半導体デバイスまで、さらには、実用化されているデバイスから開発段階にあるデバイスまでを体系的に学習する。 |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
1. デバイス応用の観点から色々な半導体材料の特徴と差異を理解する。 2. 動作原理や用途から電子デバイスを体系的に理解する。 3. 機能や用途から光デバイスを体系的に理解する。 |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
1. 概要説明 ?半導体産業の市場規模や関連産業，半導体デバイス開発の歴史などについて説明する． 2. 半導体材料 ?半導体とは何か（半導体の定義）を考える． ?代表的な半導体材料を分類し，その利用分野について学ぶ． 3. 半導体の性質 ?デバイスに利用されている半導体材料の分類を行い，それぞれの特徴を理解する． 4. 各種の接合 ?pn接合，半導体ヘテロ接合，半導体?金属（ショットキ）接合，半導体?絶縁体接合について理解する． 5. ナノ構造Ⅰ ?量子井戸構造や半導体超格子などの原子オーダの人工構造を用いた電子波の制御について学ぶ． 6. ナノ構造Ⅱ ?フォトニック結晶やメタマテリアルなどの人工構造を用いた光波の制御について学ぶ． 7. 電子デバイスⅠ ?バイポーラトランジスタの構造や原理について理解する． 8. 電子デバイスⅡ ?電界効果トランジスタの構造や原理について理解する． 9. 電子デバイスⅢ ?高周波トランジスタやパワートランジスタの構造や原理について理解する． 10. 電子デバイスⅣ ?量子効果を利用した新しい機能素子について学ぶ． 11. 電子デバイスⅤ ?固体撮像素子（CCDやCMOSセンサ）の動作原理について理解する． 12. 光デバイスⅠ ?LDやLEDなどの発光素子の構造や動作原理について理解する． 13. 光デバイスⅡ ?PDやAPDなどの受光素子の構造や動作原理について理解する． 14. 光デバイスⅢ ?光変調器や光起電力素子の構造や動作原理について理解する． 15. 総括 |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
調査報告および学習態度などの平常点により総合的に評価する。 |
| 教科書 ［Textbook］ |
教科書：指定しない。 参考書：半導体デバイスの基礎（上，中，下）B. L.アンダーソン、R. L.アンダーソン、シュプリンガー?ジャパン 参考資料：HPに掲載する。 |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
キーワード：発光素子，受光素子，高周波素子，パワー素子，量子効果素子 |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |
| 備考 | 使用教室：8203 |