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授業科目名
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担当教員
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電子応用実験
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白木 一郎／小野島 紀夫／山口 正仁／二宮 啓
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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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| TEE320 A | 2 | (未登録) | 3 | 後期 | 木 | III-IV | ||||||||||||
| ［概要］ | ||||||||||||||||||
| エレクトロニクス素子の最も重要な材料である「半導体」の性質を自分の手で調べ、「半導体素子」の製作や応用を自分の手でやってみるという「体験コース」である。「電子」や「ホール」を「電気力」を使って作ったり動かすことによって、エレクトロニクス技術者としてのポテンシャルを高める。実験全体は、「半導体・半導体素子」の「理解」「製作」「特性測定」「応用」というストーリーでできあがっている。限られた時間の中に、実験内容を理解し、実行し、考察するために、「原理の理解と実験結果の予測」、「実験の遂行」、「結果の記録・解析と考察」の三つの役割を分担をローテーションしながら体験し、自然科学・工学研究における、それぞれの役割の重要性、また理論と実験の補完性を、十分理解することを目標とする。 また，翌年度に着手する卒業研究に備えて，仮配属された研究室において研究体験を行い体験内容に関する報告書を提出する． |
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| ［具体的な達成目標］ | ||||||||||||||||||
| 1.シリコンを主とした半導体材料の電気的、熱的及び光応答特性（バンド構造、抵抗率、移動度、p/n型、キャリア生成とキャリア寿命他）について説明でき、ホール測定等を用いたそれらの測定方法の概要を説明できる。 2.簡単な半導体素子（pnダイオードや太陽電池）の電流電圧特性や動作概念を説明できる。 3.半導体露光技術や真空技術等の半導体製造の基本技術の概要を説明できる。 4.化学薬品管理担当者の支持に従い、正しい薬品の取り扱いを実施することができる。 5.FM,AM変調による通信の原理を説明できる。 6.光の偏向の概念を説明できる。 7.ロックインアンプを用いた微少信号の検出方法の概要を説明できる。 8.自身の役割を果たすと共に、他の班員と積極的に協調と連携を取りながら実験を遂行することができる。 9.限られた時間中に実験を完了するために、事前に作成した実験計画および手順に従って、確実に遂行し、結果を期日までに報告書を提出することができる。 10.仮配属研究室の研究内容を理解し他者に説明することができる． |
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| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||||||
| 実験予定表の実験項目にしたがって、実験開始時までに教科書の該当項目に目を通して十分な準備をしておくこと。理論編・技術編・実験編からなる使用教科書の関係部分を調査することによってほとんど対応可能である。さらに掘り下げた準備のために、各部に参考書を記載してあるので、必要に応じて準備しておくこと。実験にあたっては、常に、「半導体の基本的性質」「熱統計力学」「キャリアの運動」「励起と緩和現象」「電磁場とエネルギーの流れ」「信号と検出」などの基本をしっかり身につけ、常に頭の中において実施することを心がけて欲しい。 | ||||||||||||||||||
| ［評価方法・評価基準］ | ||||||||||||||||||
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| ［教科書］ | ||||||||||||||||||
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| ［参考書］ | ||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||||||
| 第１週： ガイダンス 第２〜１５週： 各班ローテーションで以下のテーマを実施 (A1) 半導体デバイスの製作（プロセス）（２週分） (A2) 半導体デバイスの製作（特性計測） (B1) 半導体の諸特性の計測（ショットキーダイオードの導電特性と熱電子放出） (B2) 半導体の諸特性の計測（半導体素子の熱電的特性） (B3) 半導体の諸特性の計測（半導体素子の磁気的特性） (B4) 半導体の諸特性の計測（半導体素子の光電的特性） (C1) 半導体受光素子とレーザー (C2) レーザーの偏光変調と微小信号の検出 (C3) 微小信号の伝達と周波数変調・復調 (発表１) プレゼンテーション１回目（ポスター発表） (発表２) プレゼンテーション２回目（口頭発表） 報告書作製とディスカッション 総括評価・まとめ 仮配属先研究室における研究体験 |
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| ［教育方法］ | ||||||||||||||||||
| 実験をスムーズ且つ安全に遂行してもらうために、事前にガイダンスを行い、半導体の基本知識および実験で使用する化学薬品の取り扱い方法を教員が説明する。 「原理の理解と実験結果の予測」、「実験の遂行」、「結果の記録・解析と考察」の三つの役割をグループの中で分担し、ローテーションしながら体験させることにより、限られた時間の中に、実験内容を理解し、実行し、考察する能力を学生に身につけさせる。日々の実験の開始時に、実験遂行にあたってのポイントおよび実験フローを学生が把握しているかを教員がチェックする。実験の途中で、学生が疑問点や問題点を持った場合には、教員と学生との間でdiscussionを持ち、必ずそれらを解決する。実験終了時には、実験結果を学生に提出させ、妥当な結果が得られたかを教員が確認する。以上のプロセスによって、上記３要素を学生に確実に身に付けてもらう。 |
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| ［JABEEプログラムの学習・教育目標との対応］ | ||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||
| ［その他］ | ||||||||||||||||||
| (未登録) | ||||||||||||||||||