シラバス詳細

シラバスカテゴリー
科目コード
学年
開講期間
開始時限
修了時限
大学
科目名
単位数
曜日
募集時期

半導体デバイス工学Ⅰ

開設大学 名古屋工業大学
科目コード 290318
担当教員 曾我 哲夫(工学研究科教授)
学年配当 3年
単位数 2単位
曜日 火曜日
開講期間 前期
開講時間割1 7・8時限 14:40 ~ 16:10
教室 御器所キャンパス0223教室
履修条件 電気磁気学及び電子物性の基礎知識を有すること
募集定員 5
募集時期 4月
開講期間 4/11~7/25
講義概要 授業の目的・達成目標
現在のエレクトロニクス社会において様々な半導体デバイスが使われている。本授業は①集積回路や光エレクトロニクスを理解するための基礎として、②半導体物性と電子回路を結びつける科目として、及び③将来さらに高度な電子デバイスを学ぶ基礎として、個別の半導体デバイスの構造と動作原理を理解することを目的とする。特に、整流、増幅、スイッチ、エネルギー変換の機能を持った半導体デバイスについて学ぶ。数式を暗記するのではなく、先ず固体中の電子や正孔の動きを物理現象としてとらえて動作原理を理解し、次にそれを数式として表現できるよう努めて欲しい。
【達成目標】
1.キャリア濃度、電気伝導、再結合、拡散等半導体の基礎物性を説明できる。
2.pn接合をエネルギーバンド図で説明でき、式を用いて表現できる。
3.金属-半導体接触をエネルギーバンド図で説明でき、式を用いて表現できる。
4.バイポーラトランジスタの動作原理を説明でき、特性を式を用いて表現できる。
5.MOSトランジスタの動作原理を説明でき、式を用いて表現できる。
6.太陽電池、発光ダイオード等の半導体光デバイスの動作原理を説明できる。
授業計画
1. 授業計画の説明、半導体デバイスの概要説明
2. 半導体のキャリア濃度、電気伝導、キャリアの拡散
3. 少数キャリア連続の式、拡散長、キャリアの再結合
4. pn接合のエネルギーバンド図、電流電圧特性
5. pn接合の接合容量、トンネルダイオード
6. 金属-半導体接触
7. 中間試験
8. 中間試験の解説、バイポーラトランジスタの動作原理、増幅作用
9. バイポーラトランジスタの周波数特性、スイッチング特性
10. MOS(metal-oxide-semiconductor)構造
11. MOSトランジスタの電流電圧特性
12. 金属―半導体電界効果トランジスタ、半導体の光の吸収と放出
13. 受光デバイス(導電型セル、太陽電池、ホトダイオード)
14. 発光デバイス(発光ダイオード、半導体レーザ)、最近の研究紹介
15. 期末試験、解説、全体のまとめ
テキスト・参考文献 教科書:筒井一生著「よくわかる電子デバイス」オーム社
参考書:梅野正義編著「電子デバイス」オーム社、沼居貴陽 著「例題で学ぶ半導体デバイス」森北出版、樋口英世著「例題で学ぶ半導体デバイス入門」森北出版
試験・評価方法 成績評価の方法:
中間試験と期末試験をそれぞれ40点満点、レポートを20点満点とし、合計点(100点満点)で評価する。 なお、中間試験と期末試験の日は変更する場合がある。詳細は授業中に連絡する。
成績評価の基準:以下の目標の達成度で評価する。
1.キャリア濃度、電気伝導、再結合、拡散等半導体基礎物性の理解。
2.pn接合のエネルギーバンド図、電流電圧特性、容量電圧特性の理解。
3.金属-半導体接触のエネルギーバンド図、電流電圧特性、容量電圧特性の理解。
4.バイポーラトランジスタの動作原理に対する理解。
5.MOSトランジスタの動作原理に対する理解。
6.太陽電池、発光ダイオード等の半導体光デバイスの動作原理に対する理解。
別途必要な経費
その他特記事項 授業計画や成績評価および基準の詳細は1回目の講義で説明する。復習を兼ねて最初の2回程度で半導体の基礎を講義するが、半導体物性の講義を理解しているものとして講義を進める。
科目名(英語) Semiconductor Devices 1

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