授業科目名	量子工学
時間割番号	TEE318
担当教員名	鍋谷　暢一
開講学期・曜日・時限	後期・火・IV	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
光と電子の相互作用を利用した半導体光デバイスについて学ぶ。光通信の送／受信機である半導体レーザ／光ダイオード、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池、極微弱光を検出する光センサーなどがその例である。本講義では先ず光と物質言い換えれば電子系との相互作用の考え方を学び、半導体における光吸収現象、光放出現象を理解する。光を吸収した半導体内に発生する過剰キャリアが関与する光電子放出効果、光導電効果、光起電力効果などについて学ぶ。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部>電気電子工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   EE-A 専門 2.電子デバイス 電子物性と量子力学の基礎的事項、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、pn型、キャリア生成とキャリア寿命など）について説明できる。 ○ EE-B 基本的な電子デバイスであるpn接合ダイオードとバイポーラトランジスタ、MOS電界効果トランジスタについて構造、動作原理、特性を説明できる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 EE 1 固体の光吸収過程を説明できる EE-A 2 エネルギーバンド構造と吸収スペクトルを対応づけられる EE-A 3 励起子吸収の特徴を説明できる EE-A 4 局在中心遷移による光吸収を説明できる EE-A 5 フォノンを説明できる EE-A 6 半導体の各種発光機構を説明できる EE-B 7 光電効果を説明できる EE-B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 15% 固体の光吸収過程を説明できるか 2 15% エネルギーバンド構造と吸収スペクトルを対応づけられるか 3 15% 励起子吸収の特徴を説明できるか 4 10% 局在中心遷移による光吸収を説明できるか 5 15% フォノンを説明できるか 6 15% 半導体の各種発光機構を説明できるか 7 15% 光電効果を説明できるか 合計 100%
＜授業の方法＞
電子デバイス工学Iを履修していることが望ましい
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
多田邦雄、松本俊, 光・電磁物性, コロナ社, ISBN:4339000213
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 固体の光吸収 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 固体の光吸収を理解する 2 タイトル エネルギー帯構造と光吸収 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 エネルギー帯構造と光吸収を理解する 3 タイトル 帯間遷移吸収 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 帯間遷移吸収を理解する 4 タイトル 励起子吸収 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 励起子および励起子による光吸収を理解する 5 タイトル 局在中心吸収 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 局在中心吸収を理解する 6 タイトル フォノン 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 フォノンを理解する 7 タイトル フォノンが関与する光吸収 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 フォノンが関与する光吸収を理解する 8 タイトル 中間評価 事前学習 事後学習 講義前半に学習した内容を理解すること． 中間評価試験について復習すること． 授業内容 中間評価試験および解説 9 タイトル 半導体の発光機構 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 半導体の発光機構を理解する 10 タイトル 内部光電効果 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 内部光電効果を理解する 11 タイトル 外部光電効果 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 外部光電効果を理解する 12 タイトル 光電子放出効果 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 光電子放出効果を理解する 13 タイトル 光導電効果 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 光導電効果を理解する 14 タイトル 光起電力効果 事前学習 事後学習 講義資料を予習すること． 講義内容を復習すること． 授業内容 光起電力効果を理解する 15 タイトル 総括評価 事前学習 事後学習 講義後半に学習した内容を理解すること． 総括評価試験について復習すること． 授業内容 総括評価試験および解説 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜備考＞
状況によりZoom等を用いたライブ型(オンライン授業)やMoodleを用いたオンデマンド型を混用する．