到達目標
1.単体の半導体デバイスの動作メカニズムと電気特性を理解し説明できる。
2.バイポーラトランジスタのデバイス構造を理解し,エネルギーバンド図を用いて静特性を説明できる。
3.MOSFET(電界効果トランジスタ)のデバイス構造を理解し、素子動作を説明できる。
4.光電変換デバイスの動作原理を理解し、光電特性を説明できる。
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 | E- K空間のバンド図の概略を理解し、デバイス動作と関連づけて理解し、説明できる | 無次元のエネルギーバンド図を用いてデバイス動作を説明できる | デバイスのエネルギーバンド図を描画できない。 |
評価項目2 | | | |
評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
「半導体工学」で学習した半導体物性に基づいて単体の半導体デバイスの基本的な動作および電気特性について学び、単体デバイスから集積回路を構成する技術を理解する。また、光電変換用半導体デバイスの基本的な動作および電気特性について学ぶ。
授業の進め方・方法:
教科書を中心に講義を進め、適宜補助教材を配付して使用する。デバイス構造を理解し、素子動作のイメージと式との関係理解に重点を置いて講義を進める。
本科目は、「半導体工学」の継続である。
注意点:
60点以上を合格とする。1回のみ再試を行う。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
半導体の基本特性 |
半導体物性の基礎事項が説明できる
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2週 |
バイポーラトランジスタの構造 |
pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図がかける
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3週 |
バイポーラトランジスタの電気特性(静特性) |
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。
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4週 |
電界効果トランジスタの基礎概念 |
FETの構造および動作原理の概略を理解している。
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5週 |
接合形電界効果トランジスタ(JFET) |
JFETの構造および動作原理の概略を理解している。
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6週 |
MOSキャパシタの現象 |
MOSキャパシタの各状態でのエネルギーバンド図を描画できる
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7週 |
MOSキャパシタの静電容量 |
MOSキャパシタの各状態と容量との関係が説明できる
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8週 |
MOS形電界効果トランジスタ(MOSFET)の構造 |
MOSFETの構造および動作原理の概略を理解し、エネルギーバンド図がかける
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2ndQ |
9週 |
MOS形電界効果トランジスタ(MOSFET)の電気特性(ID-VD) |
エネルギーバンド図を用いてMOSトランジスタの静特性を説明できる。
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10週 |
MOS形電界効果トランジスタ(MOSFET)の電気特性(ID-VG) |
エネルギーバンド図を用いてMOSトランジスタの静特性を説明できる
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11週 |
MOS大規模集積回路(MOS LSI) |
MOS集積回路の概要を理解している。
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12週 |
半導体の光電変換 |
半導体の光電変換の概要を理解している。
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13週 |
太陽電池 |
太陽電池の概要を理解している。
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14週 |
各種の太陽電池 |
各種の太陽電池の概要を理解している。
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15週 |
発光ダイオード(LED) |
発光ダイオード(LED)の概要を理解している。
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16週 |
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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 |
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 | 90 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 65 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 5 | 0 | 35 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |