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授業科目名
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担当教員
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量子デバイス特論
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中川 清和／堀 裕和／有元 圭介
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時間割番号
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単位数
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コース
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履修年次
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期別
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曜日
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時限
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| GTZ502 | 2 | (未登録) | 1 | 前期 | 木 | I | ||||||||
| ［概要と目標］ | ||||||||||||||
| 電界効果トランジスタやバイポーラトランジスタ等の半導体デバイスの動作原理を復習し、量子効果を利用するトンネル効果素子、単電子トランジスタ等の新デバイス等の動作原理について講義を行う。また、電子過程と電磁場の動力学が生み出す量子効果を含むデバイスの機能を、非平衡開放系の熱力学的視点と情報伝達や信号輸送の観点を含めて解析し、機能発現の素過程と環境系との関わりについての物理基盤を学ぶ。 | ||||||||||||||
| [到達目標] | ||||||||||||||
| （１）量子力学の基本原理を理解し、量子井戸等に束縛された電子状態について説明できる。<BR>（２）ナノ構造のMOSトランジスタの動作を説明できる。<BR>（３）対象とするナノ構造デバイスと外部の系（環境系）との相互作用について説明できる。 | ||||||||||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||
| 量子力学、固体物理学 | ||||||||||||||
| ［評価基準］ | ||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||
| ［参考書］ | ||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||
| ＊第１〜５回は有元，第６〜１０回は中川，第１１回〜１５回は堀が担当する．<BR><BR>第１回：初等量子力学と古典・量子統計力学<BR>第２回：固体内の電子の運動<BR>第３回：量子サイズ効果<BR>第４回：バンド構造<BR>第５回：ナノ構造での電子密度・電流密度<BR>第６回：MOSFETの微細化により顕在化する諸問題<BR>第７回：新構造・新概念FET<BR>第８回：現象と観測および機能発現の物理的基礎<BR>第９回：量子現象と観測過程に基づく量子デバイスの構成<BR>第１０回：非平衡開放系における輸送とその熱力学的基礎<BR>第１１回：デバイスを機能させる環境系の振舞いと散逸の制御<BR>第１２回：デバイス機能の描像と数学的基礎<BR>第１３回：レーザーと光機能に基づく量子デバイス<BR>第１４回：ナノ光電子融合系における量子デバイス<BR>第１５回：総括・評価 | ||||||||||||||