電気材料工学概論

科目基礎情報

学校 秋田工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 電気材料工学概論
科目番号 0027 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 創造システム工学科(機械システムコース) 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 自製プリントの配布,半導体教材の利用
担当教員 田中 将樹

到達目標

1.半導体の歴史、基礎的な物性を説明できる.
2.半導体の電気的性質をエネルギーバンド構造により説明できる。
3.半導体の実用例について概要を説明できる.

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1半導体の歴史、基礎的な物性を説明できる.半導体の基礎を説明できる.半導体の基礎を説明できない.
評価項目2半導体の電気的性質をエネルギーバンド構造により説明できる.半導体の電気的性質を説明できる.半導体の電気的性質を説明できない.
評価項目3半導体の実用例について概要を説明できる.半導体の実用例がわかる.半導体の実用例がわからない.

学科の到達目標項目との関係

(C)専門知識の充実 C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
[授業の概要]
半導体を理解する上で必要な電子の性質の基礎を学び、半導体分野の概要を修得する。
授業の進め方・方法:
[授業の進め方]
講義形式で行う。適宜,課題の提出を求める。試験結果が合格点に達しない場合は,再試験を行うことがある。
この科目は学修単位科目のため,事前・事後学習としてレポートを実施します。
注意点:
合格点は60点である.試験結果を60%,課題・レポート等を40%で評価する.
 学年総合評価 = 到達度試験成績 × 0.6 +( 課題・レポート成績) × 0.4
(講義を受ける前)電気関連の知識が不可欠であるので電圧・電流・抵抗等について知識を確認・整理しておくこと.
(講義を受けた後)講義ノート,課題・レポートにより各自で内容の理解度をチェックするとともに,確実に理解することを心がけてほしい.

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 授業のガイダンス
1.電気材料の分類
授業の進め方と評価の方法について説明する。
電気伝導による物質の分類がわかる。
2週 2.半導体の歴史 半導体の歴史について理解する。
3週 3.半導体の原子構造 原子構造、電子配置がわかる。
4週 4.半導体のエネルギーバンド 半導体の基礎がわかる。
5週 5.ダイオード(1)
半導体のダイオードがわかる。
6週 6.ダイオード(2) ダイオードの電圧電流特性が分かる。
7週 7.半導体の実用例
半導体の応用例がわかる。
8週 到達度試験(前期中間)
上記項目について学習した内容の理解度を確認する。
2ndQ
9週 試験の解答と解説
到達度試験の解説と解答,授業のまとめ,および授業アンケート
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学電気・電子系分野電子工学電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。3
エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。3
原子の構造を説明できる。3
パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。3
結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。3
真性半導体と不純物半導体を説明できる。3
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。3
pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。3

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合60000040100
基礎的能力4000004080
専門的能力100000010
分野横断的能力100000010