| 授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科 | 全担当教員 | 単位数 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 32833:[2025 春セメスター]半導体工学(6T) | 2025 | 春セメスター | 月4 | 理工学部 | 大倉 俊介 | 2 |
キャンパス
授業施設
授業で利用する言語
授業の概要と方法
講義はシリコン半導体の基礎特性およびPN接合の特性を取り扱い、ＬＳＩで広く使用されるMOSトランジスタを主に述べる。
受講生の到達目標
具体的には、下記を習得する。
- 半導体、および半導体のアプリケーションを説明できる
- 原子の結晶構造を説明できる
- 半導体のエネルギーバンド図を書くことができる
- PN接合のポテンシャル図を書くことができ、拡散電位や空乏層幅を計算できる
- MOSトランジスタの動作原理を説明し、電流-電圧特性を計算することができる。
事前に履修しておくことが望まれる科目
授業スケジュール
| 授業回数/ 担当教員（複数担当の場合） |
テーマ |
|---|---|
| キーワード・文献・補足事項等 | |
| - | +R授業対象科目．第5, 9, 13回に+R授業を実施．詳細はmanaba+Rを参照． |
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| 1 | 半導体の歴史と半導体結晶 |
半導体とは，半導体の歴史，抵抗率と導電率 |
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| 2 | シリコン結晶 |
ミラー指数、シリコンウエハ、真性半導体、不純物半導体、キャリア |
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| 3 | 電磁界中の電子 |
等速円運動、原子の構造、クーロンの法則、光電効果 |
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| 4 | 原子中の電子 |
水素原子のスペクトル、ボーアのモデル、量子状態、パウリの排他律、主量子数 |
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| 5 | 固体中の電子＋第１回小テスト |
シュレディンガーの波動方程式、エネルギー帯 |
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| 6 | 固体のエネルギー帯 |
電子と正孔、ドナーとアクセプタ、多数キャリアと少数キャリア |
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| 7 | キャリア密度と電気伝導率（１） |
キャリア密度、状態密度関数、フェルミディラックの分布 |
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| 8 | キャリア密度と電気伝導率（２） |
フェルミ準位、電子密度と正孔密度 |
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| 9 | 有効質量と移動度＋第２回小テスト |
移動度、抵抗率、拡散電流 |
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| 10 | PN接合（１） |
ビルトイン電圧，空乏層，整流性，順バイアス，逆バイアス |
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| 11 | PN接合（２）、MOS構造 |
降伏現象、空乏層幅、
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| 12 | MOSFET |
NMOSとPMOS、MOSキャパシタ |
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| 13 | 光半導体素子＋第３回小テスト |
エネルギーギャップと光、フォトダイオード |
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| 14 | 到達度確認テスト |
テスト範囲は、全体． |
授業実施形態
授業外学習の指示
成績評価方法
| 種別 | 割合(%) | 評価基準等 |
|---|---|---|
| 定期試験（筆記） | 0 | |
| レポート試験 （統一締切日を締切とするレポート） |
0 | |
| 上記以外の試験・レポート、平常点評価 （日常的な授業における取組状況の評価） |
100 | 1. ドリルによる取組み評価：毎週、計14回, 10%
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成績評価方法(備考)
受講および研究に関するアドバイス
教科書
| 書名 | 著者 | 出版社 | ISBNコード | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 基礎電子工学(第2版) | 藤本晶 | 森北出版 | 978-4-627-77432-2 |
教科書(使用頻度、その他補足)
参考書
参考書(使用頻度、その他補足)
参考になるwwwページ
授業内外における学生・教員間のコミュニケーションの方法
備考
URL:https://secure.ritsumei.ac.jp/students/pathways-future/course/curriculum.html/