半導体デバイス

科目基礎情報

学校 一関工業高等専門学校 開講年度 平成30年度 (2018年度)
授業科目 半導体デバイス
科目番号 0022 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 電気情報工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:半導体工学 渡辺英夫 コロナ社
担当教員 小野 孝文

到達目標

教育目標 :(D)  
学習・教育到達目標:(D-1)

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電子の物理的性質を理解活用できる。電子の物理的性質を理解できる。電子の物理的性質を理解出来ない。
評価項目2固体の電気的性質を理解活用できる。固体の電気的性質を理解できる。固体の電気的性質を理解出来ない。
評価項目3トランジスター等の電子素子について理解活用できる。トランジスター等の電子素子について理解できる。トランジスター等の電子素子について理解出来ない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
半導体デバイスは、コンピュータや携帯電話などのIT機器の心臓部であるCPUやメモリなどの装置に幅広く利用されている。これら半導体の電子物性から半導体デバイス化技術までを学習する。
授業の進め方・方法:
授業は教科書を中心に講義をすすめる。この授業では他の専門教科で学習した内容が含まれており十分に予習復習を行うこと。
注意点:
評価は試験100%で行い、60点以上で合格とする。詳細は第1回目の授業で告知する。半導体の電子物性を中心とした理解能力の程度を評価する。必要な自学自習時間数相当分のレポート等の未提出が,4分の1以上の場合は低点とする。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 真空中の電子 粒子と波動性について理解できる。
2週 固体の中の電子 エネルギー準位が理解できる。
3週
4週 電気伝導 電気伝導メカニズムについて理解できる。
5週
6週 伝導体の種類 伝導体の種類について理解できる
7週
8週 中間試験
2ndQ
9週 キャリヤ濃度 キャリヤー濃度について理解できる。
10週
11週 PN接合 PN接合について理解できる。
12週 バイポーラートランジスタ バイポーラトランジスタについて理解できる。
13週 電界効果トランジスタ 電界効果トランジスタについて理解できる。
14週
15週 期末試験
16週 試験の解説

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。4
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。4
原子の構造を説明できる。4
パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。4
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。4
金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。4
真性半導体と不純物半導体を説明できる。4
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。4
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。4
バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。4
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。4

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10000000100
基礎的能力800000080
専門的能力200000020
分野横断的能力0000000