固体電子論

Google Classroomを見てください

半導体の性質や半導体内でのキャリアの振る舞い, エネルギー帯図を使った半導体界面の働きなどの基礎知識を身につけてダイオードの動作原理を理解し, トランジスタ動作やレーザ動作などへ発展できるようにする。
[電子工学プログラム向け。電子工学プログラム以外の学生は水柿義直先生が担当のクラスを履修すること。]

理数基礎科目と学科専門基礎科目

なし

教科書:電子デバイス工学(第2版) (古川静二郎他) 森北出版

参考書:柴田直「半導体デバイス入門」数理工学社

パソコン, テレビ, 携帯電話などの電気製品は, トランジスタと呼ばれるいろいろな種類の半導体デバイスを使用している。この科目では電子デバイスの基礎となる知識の習得をしてもらうために, 電子の性質, 結晶, エネルギー準位, エネルギー帯図, 半導体中のキャリア, pn接合ダイオードなどの理解を目指す。

第1回:電子と結晶(1) 水素原子模型と電子軌道
第2回:電子と結晶(2) 結晶と結合形式、結晶の単位胞と方位
第3回:エネルギー帯と自由電子(1) エネルギー準位とエネルギー帯
第4回:エネルギー帯と自由電子(2) 半導体・金属・絶縁体のエネルギー帯構造
第5回:半導体のキャリア
第6回:キャリア密度とフェルミ準位(1) 真性キャリア密度と真性フェルミ準位
第7回:キャリア密度とフェルミ準位(2) 外因性半導体のキャリア密度とフェルミ準位
第8回:中間試験 および 試験問題の解説
第9回:半導体の電気伝導(1) ドリフト電流、半導体におけるオームの法則
第10回:半導体の電気伝導(2) 拡散電流、キャリア連続の式
第11回:pn接合とダイオード(1) pn接合ダイオードのエネルギー帯構造
第12回:pn接合とダイオード(2) pn接合ダイオードを流れる電流
第13回:ダイオードの接合容量(1) 空乏層容量
第14回:ダイオードの接合容量(2) 拡散容量
第15回:まとめ

予習:教科書の内容や語句(専門用語)について調べておく。
復習:ノートや演習の内容を再確認し、教科書を再読することで体系的に知識を整理する。また、教科書の練習問題を解き、知識を定着させる。

a) 評価方法:
中間試験・期末試験および演習・レポートの結果を, 次のように総合評価する。
成績評価=(演習・レポートの評価点×20%)+(中間試験の評価点×30%)+
(期末試験の評価点×50%)

==>今年は遠隔対応のためこの基準は適用できない
==>ことしの成績評価方法はGoogle Classroom上を見てください
==>期末試験は試験期間中に対面で実施予定です
==>中間試験は今のところ未定
(b) 評価基準:
以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする。
(1) エネルギー帯図を説明できる。
(2) 半導体中のキャリアの生成機構を説明できる。
(3) 半導体中の電気伝導機構を説明できる。
(4) pn接合の電気伝導特性を説明できる。

火曜5限
但し、出張等もあるので事前に連絡してくれると確実です。

半導体工学の基礎の勉強です。半導体内におけるキャリアの振る舞いについて、少なくとも定性的には理解して欲しい。将来、電子デバイスに関連する分野に進まない学生でも必要な事項ばかりです。

この授業は電子工学プログラム「以外」向けです。それ以外の学生は水柿先生の授業を受講してください。