Japanese / English

P0250700

半導体工学

Semiconductor Electronics

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

後期

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2015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。半導体工学では半導体基礎に引き続き、金属・半導体接合、pn接合、金属・絶縁物・半導体構造等の電気的性質について学び、これらを用いたトランジスタ、集積回路(IC、LSI)の動作を理解するための基礎を与える。

授業の目的

金属・半導体接合,pn接合,ヘテロ接合,MOS構造などの界面,接合で何が起きているかを定性的に理解すると共に,それらを数式を用いて解析できるようにする。

達成目標

1.金属・半導体接合、pn接合、ヘテロ接合、MOS構造をエネルギーバンド図を用いて理解する。
2.各種接合界面に空乏層ができることを理解し、その解析をポアソンの方程式を用いて行うことができる。
3.pn接合の電流と電圧の関係式を理解する。

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.金属・半導体接合とエネルギーバンド図 半導体のエネルギーバンド図について復習する。
2.ショットキー接合と整流性 金属・半導体接合のエネルギーバンド図について復習する。
3.ショットキー障壁における空乏層の解析 ポアソンの方程式について復習する。
4.ショットキー障壁における電流輸送機構 ショットキー障壁について復習する。
5.pn接合における界面現象とエネルギーバンド図 p形半導体,n形半導体とは何かについて復習する。
6.pn接合における整流性の定性的説明 pn接合のエネルギーバンド図について復習する。
7.pn接合における空乏層の解析と空乏層容量 ポアソンの方程式とその解法について調べる。
8.pn接合の電流電圧特性の解析 拡散方程式について調べる。
9.pn接合の破壊現象 pn接合のエネルギーバンド図について復習する。
10.ヘテロ接合とエネルギーバンド図 金属・半導体接合及びpn接合のエネルギーバンド図について復習する。
11.MOS 構造における蓄積・空乏・反転状態とエネルギーバンド図 キャリア濃度とフェルミ準位の関係について復習する。
12.MOS 構造の容量と電圧特性(C-V特性) 容量の直列接続について理解する。
13.MOS 構造におけるチャネルの形成とMOSトランジスタ MOS構造の蓄積,空乏,反転状態について復習する。
14.ダイオードの理想特性からのずれ キャリアの再結合率の式について復習する。
15.ダイオードの交流特性とスイッチ特性 拡散方程式について復習する。

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

履修前に修得を希望する科目:半導体基礎

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 : Thu Jun 09 09:03:04 JST 2016