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授業情報／Course information

科目名／Course: 半導体工学Ⅰ／Semiconductor Engineering I
科目一覧へ戻る	2023/11/02 現在

授業基本情報
授業概要情報
授業計画詳細情報
授業評価詳細情報

授業基本情報

科目名（和文）／Course	半導体工学Ⅰ
科目名（英文）／Course	Semiconductor Engineering I
時間割コード／Registration Code	21145901
学部（研究科）／Faculty	情報工学部
学科（専攻）／Department	情報通信工学科
担当教員（○：代表教員）／Principle Instructor （○） and Instructors	○末岡　浩治
オフィスアワー／Office Hour	末岡　浩治(2303室に在室時は随時対応します．また，メールでアポイントメントを取ってくれれば，時間指定して対応します．)
開講年度／Year of the Course	2023年度
開講期間／Term	後期
対象学生／Eligible Students	2年生，3年生
単位数／Credits	2.0

授業概要情報

更新日／Date of renewal	2023/02/17
使用言語／Language of Instruction	日本語
オムニバス／Omnibus	該当なし
授業概略と目的／Cource Description and Objectives	「授業概略」半導体デバイスの特性を十分に理解して使いこなすためには，半導体中における電子の振る舞いの本質を理解する必要がある．本講義では，固体が原子核や電子の集合体であることをふまえ，半導体の電気伝導を決めるバンド構造を概説する．さらに，p型とn型の区別を論じ，キャリヤの種類，密度，移動度が導電性を決定することを述べる．最後に，p-n接合の理論について説明することで，半導体工学IIへの橋渡しをする．「目的」 1.固体における電子の性質について，式を導出したうえで説明できる． 2.半導体の電気伝導とp-n接合を説明できる． 3.p-n接合を用いた半導体素子について，動作原理を説明できる．
履修に必要な知識?能力?キーワード／Prerequisites and Keywords	電子デバイス，自由電子と正孔，エネルギーバンド構造，pn接合，拡散とドリフト
履修上の注意／Notes	「物理学A」，「物理学B」等を履修していることが望ましい．
教科書／Textbook(s)	「半導体デバイス入門　‐その原理と動作のしくみ‐」（柴田直著）数理工学社
参考文献等／References	「基礎電子工学」（藤本晶著）森北出版，「固体電子論入門　半導体物理の基礎」（志村史夫著）丸善，「電子物性」（松澤剛雄，高橋清，斉藤幸喜共著）森北出版など
自主学習ガイド／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework	講義終了時に次回の内容を指示するので，教科書の該当箇所を熟読しておくこと．教科書，ノート，講義内容を整理した配布プリントを併用した復習を行うことで，わからない箇所を次回の講義に持ち越さないようにすること．
資格等に関する事項／Attention Relating to Professional License
アクティブラーニングに関する事項／Attention Relating to Active Learning	本授業では，以下のアクティブラーニングを採用している．課題（宿題等）
実務経験に関する事項／Attention Relating to Operational Experiences	半導体メーカにおける実務経験のある教員が，その実務経験を生かして，半導体工学の知識を製品開発に応用する視点を含めた教育を行う．
備考／Notes

授業計画詳細情報

No.	単元（授業回数）／Unit (Lesson Number)	単元タイトルと概要／Unit Title and Unit Description	時間外学習／Preparation and Review	配付資料／Handouts
1	1	[電子デバイスの概念] 電子デバイスの概念を学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
2	2	[結晶中の電子の振る舞い(1)] 電子の波動性について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
3	3	[結晶中の電子の振る舞い(2)] エネルギーバンド構造の形成について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
4	4	[結晶中の電子の振る舞い(3)] ダイヤモンド構造と共有結合について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
5	5	[半導体中の電子とホール(1)] 真性半導体について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
6	6	[半導体中の電子とホール(2)] p型，n型半導体について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
7	7	[半導体中の電子とホール(3)] キャリア濃度の算出について学ぶ．	前半の内容をまとめた課題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
8	8	[前半のまとめ] 前半のまとめを行う．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
9	9	[半導体中の電気伝導(1)] キャリアの移動度について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
10	10	[半導体中の電気伝導(2)] 拡散とドリフト電流について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
11	11	[半導体中の電気伝導(3)] キャリアの生成，再結合について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
12	12	[p-n接合(1)] 接合界面近傍のエネルギーバンド構造について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
13	13	[p-n接合(2)] 空乏層中におけるキャリア濃度について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
14	14	[p-n接合(3)] 理想ダイオードの電流電圧特性について学ぶ．	次回の講義内容に関する演習問題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
15	15	[p-n接合(4)] 実際のダイオードの電流電圧特性について学ぶ．	定期試験の準備に必要な課題を宿題として課す．	授業内容をまとめたプリントを配布する．
16	16	[定期試験] 半導体工学Iで学んだ内容について，理解度を評価する．

授業評価詳細情報

到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints

No.	到達目標／Learning Goal	知識?理解／Knowledge & Undestanding	技能?表現／Skills & Expressions	思考?判断／Thoughts & Decisions	伝達?コミュニケーション／Communication	協働／Cooperative Attitude
1	固体における電子の性質について，式を導出したうえで説明できる（E）．	○	○
2	半導体の電気伝導とp-n接合を説明できる（E）．	○	○
3	p-n接合を用いた半導体素子について，動作原理を説明できる（E）．	○	○

成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement

※出席は2/3以上で評価対象となります。

No.	到達目標／Learning Goal	定期試験／Exam.	前半のまとめ試験	小試験
1	固体における電子の性質について，式を導出したうえで説明できる（E）．		○	○
2	半導体の電気伝導とp-n接合を説明できる（E）．	○	○	○
3	p-n接合を用いた半導体素子について，動作原理を説明できる（E）．	○		○

評価割合（％）／Allocation of Marks		70	20	10

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