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授業科目名
担当教員
マテリアルサイエンス
村中 司
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TEE113 2 EE,E 1 後期 IV
[概要]
さまざまな電子デバイスは、それを構成する物質中の原子、分子、電子などの微小な粒子や光などの振る舞いを巧妙に利用してデバイスの機能を発揮しています。この講義では、マテリアル(主に固体材料)のさまざまな性質について学びます。そして、その性質をデバイスでどのように利用しているかについて学びます。デバイスの動作原理を原子、電子レベルで理解することができるようにしてください。また、いろいろな材料の性質を物理的に、論理的に考えることを身に付けてください。この講義を通して、「材料の性質を応用した新しいデバイスはないか?」と日常考える習慣を身につければ、将来の技術者として大いに役立つことでしょう。
[具体的な達成目標]
(1)結晶構造について説明できる。
(2)光と電子の性質(古典的、量子的)について説明できる。
(3)固体の構造と粒子統計(状態密度、フェルミ-ディラック分布、キャリア密度)を説明できる。
(4)金属及び半導体中のエネルギーバンド理論について説明できる。
(5)金属及び半導体中の電気伝導について説明できる。
(5)半導体の性質と基本的な半導体デバイスの動作原理を説明できる。
[必要知識・準備]
高校で習ってきた物理、化学の知識を再確認してください。
微分積分学I、線形代数学,基礎電気理論
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 40  %具体的達成目標の内容について、試験:中間期や小テストの評価と総合して60%以上満たしているかを確認する 
2試験:中間期 40  %具体的達成目標の内容について、試験:期末期や小テストの評価と総合して60%以上満たしているかを確認する 
3小テスト/レポート 20  %具体的達成目標の内容について、試験:中間期や試験:期末期の評価と総合して60%以上満たしているかを確認する 
[教科書]
  1. 松澤剛雄、高橋 清、斉藤幸喜, 新版 電子物性, 森北出版, ISBN:4627772025
[参考書]
  1. チャールズ キッテル, 固体物理学入門 <上>, 丸善, ISBN:4621076531
  2. チャールズ キッテル, 固体物理学入門 <下>, 丸善, ISBN:462107654X
  3. 沼居 貴陽, 固体物性入門, 森北出版, ISBN:4627773919
[講義項目]
第01回 結晶構造(1)
第02回 結晶構造(2)
第03回 格子振動
第04回 固体の熱的性質
第05回 古典的電子伝導モデル
第06回 量子力学の基礎(1)
第07回 量子力学の基礎(2)
第08回 中間評価:総括・まとめ
第09回 固体のエネルギーバンド理論(1)
第10回 固体のエネルギーバンド理論(2)
第11回 半導体(1)
第12回 半導体(2)
第13回 半導体(3)
第14回 固体の光学的性質 他
第15回 最終評価:総括・まとめ

上記を予定として、理解度・進捗状況を判断しながら講義を進める。
[教育方法]
(1)物質中の様々な性質、原理を定性的に理解するとともに、数式で表して式の物理的意味を理解できるよう、適宜、演習を行いながら授業を進める。
(2)物質の性質がどのように実際のデバイスに活かされているのかを説明することによって、理解を深めるよう、授業を進める。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《電気電子システム工学科》
C-1:数学,物理学などの自然科学の基礎学力を養う
基礎教育部門(数学,物理,化学,実験など)の科目を通じて,自然科学の基礎学力を身に付け,専門科目に応用する能力を養う
C-3:電気電子工学分野の基礎数理・基礎物理の学力を養う
本学科の必修科目である基礎電気理論,電磁気学,電気回路,電子回路などの科目を通じて,本分野の重要な基礎数理・基礎物理の学力を養う
[その他]
(未登録)