Japanese / English

P0240800

半導体基礎

Introduction to Semiconductors

開講部

システム理工学部

開講学科

電子情報システム学科

開講学年

2年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義

教育目標

G-1
教授堀尾和重この授業の2016年度のアンケートを参照

授業の概要

今日の情報・エレクトロニクスを理解、応用するためには、その中心的役割を果たしている半導体材料及びトランジスタ等のデバイスの基礎的諸現象や動作特性の学習が必要である。半導体基礎では、半導体の基礎的性質、とくに電気的性質について学ぶ。

授業の目的

半導体とは何か,半導体の電気伝導はどのように決まるのかを数式を通して理解する。

達成目標

1.固体のエネルギー帯構造と電気伝導の大きさの相関について理解する。
2.n形半導体とは何か、p形半導体とは何かについて理解する。
3.ドリフト電流、拡散電流、連続の式について理解する。

授業で使用する言語

日本語

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.原子構造とボーアの模型、原子中の電子の取り得るエネルギー ボーアの原子模型について調べる。
2.結晶と化学結合、格子欠陥 結晶構造について調べる。
3.格子振動とは 格子振動とは何かについて調べる。
4.金属の自由電子論と状態密度の計算 金属の自由電子論について調べる。
5.フェルミディラック統計 フェルミディラック統計について調べる。
6.固体のエネルギー帯構造 金属,半導体,絶縁体の違いをエネルギー帯構造の点から理解する。
7.真性半導体とn形半導体およびp形半導体 n型半導体,p型半導体とは何かについて調べる。
8.半導体中のキャリア密度とフェルミ準位 半導体中の電子と正孔の密度とフェルミ準位との関係を理解する。
9.半導体中の電気伝導(ドリフト電流と拡散電流) ドリフト電流,拡散電流とは何かについて調べる。
10.電流連続の式とキャリアの生成消滅 電流連続の式について調べる。
11.ガウスの法則とポアソンの方程式 電磁気におけるガウスの法則について復習する。
12.半導体における磁電的性質(ホール効果) 電界,磁界中における電子の運動について復習する。
13.半導体における光吸収 原子の光吸収と電子の遷移について復習する。
14.半導体における光導電効果、光起電効果 光電効果について調べる。
15.半導体における発光現象 発光現象の例について調べる。

評価方法と基準

数回の小テスト、及び期末試験で行う。

教科書・参考書

「半導体工学」 松波弘之著(朝倉書店)

履修登録前の準備

電磁気学,量子論の基礎を履修していることが望ましい。ただし,履修を前提としない講義を行う。

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

社会的・職業的自立力を育成しない科目

アクティブ・ラーニング科目

該当しない

授業の到達目標と各学科の学習・到達目標との対応


最終更新 : Sat Sep 24 08:01:04 JST 2016