授業科目名	電子デバイス基礎
時間割番号	UEE257
担当教員名	有元　圭介
開講学期・曜日・時限	後期・月・II	単位数	2
＜対象学生＞
工学科２年次以上
＜授業の目的＞
電子デバイスの動作原理を理解する上で必要な基礎知識を学ぶ。固体中（電子デバイス中）における電子・ホールの挙動をエネルギーバンド構造等の概念を用いて説明できるようになること、各種電子デバイス（半導体デバイス）の動作原理を理解し、電子デバイスに関する専門的知識および電子産業における課題を理解し、問題解決のための基礎力を身につけることが本授業の到達目標である。
＜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>工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   工-A 専門 ②専門的知識 専門分野の基礎的知識を体系的に理解して説明 ◎
＜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 工学 1 半導体中のキャリアの振る舞いを統計力学・量子力学・電磁気学・固体物理学の概念を用いて説明できる 工-A 2 バイポーラトランジスタ、MOSFET、半導体メモリー、LED、太陽電池、パワーデバイスの仕組みについて説明できる 工-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 50% テスト・課題により理解度を評価する 2 50% テスト・課題により理解度を評価する 合計 100%
＜授業の方法＞
面接授業を行う。教科書に基づいたスライド資料の投影と板書により授業を進める。適宜演習を行う。
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
(未登録)
＜テキスト＞
長谷川文夫, 本田徹共著, 電子デバイスの基礎と応用, 産業図書, ISBN:9784782855553, (2011年出版)
＜参考書＞
谷口研二, 宇野重康著, 絵から学ぶ半導体デバイス工学, 朝倉書店, ISBN:9784254221657, (2023年出版(第７刷))
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 結晶と電子材料 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 電子材料、特に結晶の特徴・特性について学ぶ。 電気特性をミクロな視点から検討する。 2 タイトル エネルギーバンド構造と熱統計力学 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 エネルギーバンド構造やフェルミ・ディラック統計について学習し、 第１回の内容を定量的に議論するための基礎を学ぶ。 3 タイトル 電子とホール 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 半導体のエネルギーバンド構造やn型・p型不純物の働きについて学ぶ 4 タイトル 固体中の電気伝導 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 電子やホールの運動に関する固体物理学の基礎的事項を学ぶ 電流連続の式、拡散電流、ドリフト電流について学ぶ 5 タイトル デバイス構造とエネルギーバンド図 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 金属・半導体接合の特性をエネルギーバンド図を用いて理解する PN接合の特性をエネルギーバンド図を理解する 6 タイトル 演習と解説 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 演習内容を復習する 授業内容 ここまでの授業内容に関する演習と解説を行う。 7 タイトル バイポーラトランジスタ 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 バイポーラトランジスタの動作原理を学ぶ 8 タイトル MOS構造 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 MOS構造のエネルギーバンド構造を学び、蓄積状態・フラットバンド状態・反転状態・強反転状態等について学ぶ 9 タイトル MOSFET 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 MOSFETの構造と動作原理、ドレイン電流のバイアス電圧依存性について学ぶ 10 タイトル CMOS 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 CMOSの構造と動作原理を学ぶ 11 タイトル メモリー 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 メモリーの構造と動作原理を学ぶ 12 タイトル 光デバイス 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 LED、太陽電池、受光素子等の動作原理を学ぶ 13 タイトル 高周波デバイス 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 高周波デバイスの特性について学ぶ 14 タイトル パワーデバイス 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 課題に取り組む 授業内容 サイリスタ、IGBT等のパワーデバイスの動作原理を学ぶ 15 タイトル 演習と解説 事前学習 事後学習 教科書と資料を用いて予習し、事前課題に回答する 演習内容を復習する 授業内容 ここまでの授業内容に関する演習と解説を行う。 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
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
新規開設科目につき該当しない
＜備考＞
(未登録)