シラバス参照

科目名 半導体工学1 
担当者氏名

平松 美根男

全開講対象学科 理工学部電気電子工学科
年次 3年次 
クラス  
講義学期 前期 
単位数
必選区分  
学期・曜日・時限  
部門 専門教育部門-電気電子工学専門科目 
備考 本授業はCP2・4およびDP2に該当する 



準備学習・事後学習
準備学習:WebClassにアップロードしてある配布用プリントを予めダウンロードし、次回の授業範囲について、1時間程度、事前によく読んでおくこと。

事後学習:毎回の授業内容を3時間程度復習しておくこと。特に、与えられた課題は独力で実施すること。 
履修上の留意
電気電子物性論1を履修していることが望ましい。欠席をしないこと。各自自宅学習にて十分に復習する事が望ましい。 
授業の概要と目的
現在の科学技術は、半導体に支えられていると言っても過言ではない。半導体工学では、半導体物性の基礎を学習し、ダイオードやトランジスタ等の半導体デバイスの動作原理を理解することを目的とする。

(科目ナンバリングコード:TE31208) 
サブタイトル
半導体の基礎からデバイスについて学ぶ 
到達目標
1.バンド理論を理解し、半導体の基礎的性質を説明できる。2.pn接合の原理を説明できる。3.ダイオード、バイポーラトランジスタ、ならびに、MOSFETの動作原理を説明できる。 
授業計画
【項目欄】 【内容欄】
1. 半導体工学の概要  講義の進め方について、半導体デバイスの歴史、量子論。

レベル:孤立原子の量子状態について理解することができる。 
2. 半導体の基礎的性質(1)  結晶構造、導体、半導体、絶縁体のエネルギーバンド。

レベル:エネルギーバンド理論について理解する。 
3. 半導体の基礎的性質(2)  状態密度、分布関数。

レベル:状態密度関数および分布関数を理解し、簡単な演習問題を解くことができる。 
4. 半導体の基礎的性質(3)  真性半導体、真性半導体のキャリア密度。

レベル:真性半導体のキャリア密度を表す式を導出することができる。 
5. 半導体の基礎的性質(4)  不純物半導体、不純物半導体のキャリア密度、キャリア密度の温度依存性。

レベル:不純物半導体のキャリア密度の温度依存性についてを説明することができる。 
6. 半導体の基礎的性質(5)  半導体の電気伝導、ドリフト電流と拡散電流、アインシュタインの関係。

レベル:半導体の電気伝導について理解する。 
7. pn接合(1)  pn接合のエネルギーバンド構造、pn接合の電圧-電流特性。

レベル:pn接合のエネルギーバンド構造および電圧-電流特性を理解する。 
8. pn接合(2)  pn接合の接合容量、階段形接合と傾斜形接合、ダイオード。

レベル:pn接合の接合容量の求め方を理解する。 
9. 金属-半導体接合  金属-半導体接合のバンド構造、整流理論。

レベル:金属-半導体接合を理解する。 
10. ヘテロ接合  ヘテロ接合のバンド構造、ヘテロ接合の電圧-電流特性。

レベル:ヘテロ接合のバンド構造および電気特性を理解する。 
11. トランジスタ  接合型トランジスタのバンド構造、トランジスタの動作原理、トランジスタの等価回路。

レベル:接合型トランジスタの動作原理を理解する。 
12. MOS接合  MOS接合、電界効果トランジスタ。

レベル:電界効果トランジスタの動作原理を理解する。 
13. 集積回路  集積回路の基礎概念、MOS集積回路。

レベル:集積回路の基礎概念を理解する。 
14. 半導体デバイス  半導体の光学的性質、半導体光デバイス、半導体の熱的性質、磁気効果。

レベル:半導体応用デバイス原理を理解する。 
15. 講義のまとめ  1.半導体の基礎的性質を理解する。2.pn接合を理解する。3.MOSFETの動作原理を理解する。 
テキスト
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 特に指定しない。WebClassにアップロードしてある配布用プリントを使用     
参考文献
【書籍名】 【著者】 【出版社】
1. 半導体工学  高橋 清  森北出版 
2. 半導体工学  深海登世司  東京電気大学出版局 
3. 半導体デバイス  S.M. Sze(南日康夫、川辺光央、長谷川文夫訳)  産業図書 
授業方法の形式
講義 
成績評価方法及び評価基準
定期試験の結果(70%)に、応用課題のレポートの成績(30%)を加味して評価する。 
受講生へのメッセージ
ダイオード、トランジスタ、集積回路は現代社会に不可欠です。これらの原理を知る上で、半導体工学は大変重要な科目です。 
参考URL
画像
ファイル
更新日時 2020/07/03 11:11


PAGE TOP