授業科目名	デバイス工学
時間割番号	TJM317
担当教員名	小谷　信司
開講学期・曜日・時限	後期・金・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
電気系科目の応用科目の1つにデバイス工学があります。この科目ではデバイスの基礎を広く学びます。具体的には、半導体の基本的な性質と光素子、メモリの構造、集積回路を解析・設計するための方法を演習を交えながら学びます。
＜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>メカトロニクス工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   JM-A 専門 2.三分野での活躍を目指す技術者・研究者にとって必要な基礎知識と技術 基本的な電気回路の動作を理解したうえで、回路図の読み書きと、それに基づく電子回路の製作ができる。 ○ JM-B 3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。 2.電気分野 線形素子、基本的な電子デバイスからなる回路の動作原理・特性を説明し、それらの素子を使った回路を設計できる。 ◎
＜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 JM 1 デバイス（素子）に関する基礎的な事柄を説明できる。 JM-B 2 半導体の基本的な性質と光素子、メモリの構造、集積回路の解析・設計の基礎を説明できる。 JM-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 50% 小テスト／試験により理解度／論理的思考／説明力を評価 2 50% 小テスト／試験により理解度／論理的思考／説明力を評価 合計 100%
＜授業の方法＞
【ライブ型】ただし、新型コロナウイルスの状況に応じて変更 高校で学んだ電気に関する内容や大学一年次、二年次で学んだ電気に関する実験の指導書を復習しておくと授業の理解に役立つでしょう。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
竹内 淳, 高校数学でわかる半導体の原理―電子の動きを知って理解しよう, 講談社, ISBN:978-406527329
＜参考書＞
臼田孝著, 宇宙を支配する「定数」 : 万有引力定数から光速、プランク定数まで, 講談社, ISBN:9784065273296, (2022年出版 ブルーバックス, B-2194) 水谷孝編著, 電子デバイス, オーム社, ISBN:9784274207648, (2009年出版 新インターユニバーシティ)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル １．ガイダンス 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 スケジュール、シラバスの説明、デバイスとは？、デバイス工学とは？デバイス工学の学び方 2 タイトル ２．周期表、マクロ・ミクロな世界 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 原子、原子核、陽子、中性子、電子 3 タイトル ３．結合のいろいろ 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 イオン結合、共有結合、金属結合 金属の性質、重要な金属 4 タイトル ４．電気抵抗、半導体、エネルギーバンド 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 半導体材料、電気抵抗、半導体、エネルギーバンド 5 タイトル ５．熱とエネルギー、化学結合、電流 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 n型半導体、p型半導体、ドリフト電流、拡散電流 6 タイトル ６．電流（復習）、キャリア、pn接合 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 オームの法則、整流作用、pn接続のしくみ 7 タイトル ７．ショットキー接続 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 ショットキー接続、ノーベル賞、トランジスタのしくみ 8 タイトル ８．トランジスタ接地、増幅動作 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 接地、増幅動作、スイッチング動作、遮断周波数 9 タイトル ９．総括評価・まとめ（前半） 事前学習 事後学習 小テストの復習 試験課題の復習 授業内容 総括評価試験・まとめ（前半） 10 タイトル 10．トランジスタのいろいろ 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 電界効果トランジスタ、MOSトランジスタ 11 タイトル 11．光素子（デバイス） 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 受光デバイス、発光デバイス 12 タイトル 12. 光素子（CCD） 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 構造、はたらき、仕組み、動作、転送原理 13 タイトル 13. レーザー 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 半導体レーザー、共鳴・共振、ポンピング 14 タイトル 14. デバイスの作成方法、集積化 事前学習 事後学習 配布資料の予習 演習課題の復習 授業内容 チョクラルスキー法、分子線エピタキシー 15 タイトル 15. 総括評価・まとめ（後半） 事前学習 事後学習 小テストの復習 試験課題の復習 授業内容 総括評価試験・まとめ（後半） 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
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
ハードウエアの性能と特徴を考慮したソフトウエア設計の実務経験を持ち、 その実務経験をデバイス工学で修得する項目の実践応用に活かす。
＜備考＞
この科目は、電気系科目の応用となる科目です。しっかり勉強してください。演習を多くしてゆっくり授業を進めます。余力のある人は、参考書に挙げた「電子デバイス」を自分で勉強してほしい。後続科目の学習に必ず役立ちます。