Course Objectives
1.エネルギーバンドを用いて半導体中の電子と正孔の働きが説明できる。
2.半導体の電気伝導（キャリアのふるまい）について説明できる。
3.半導体の接合特性（pn接合）について説明できる。
Rubric
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 最低限の到達レベル |
| 評価項目1
エネルギーバンドを用いて半導体中の電子と正孔の働きが説明できる。 | 半導体のエネルギーバンドを用いて伝導帯中の電子とドナー、価電子帯中の正孔とアクセプターの関係を説明できる。 | 半導体のエネルギーバンドを用いて電子と正孔の働きが説明できる。 | 半導体のエネルギーバンド図において伝導帯と価電子帯が説明できる。 |
| 評価項目2
半導体の電気伝導（キャリアのふるまい）について説明できる。 | ドリフト電流と拡散電流の違い、半導体のバンド内のトラップの種類について説明できる。 | ドリフト電流、拡散電流の違いを説明できる。 | キャリアが何か説明できる。 |
| 評価項目3
半導体の接合特性（pn接合）について説明できる。 | ダイオードを印加したときのバンドの曲がりや接合容量、拡散電流を計算できる。 | 金属と半導体、半導体同士の接合をエネルギーバンド図を用いて説明できる。 | ダイオードについて説明できる。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
半導体の基本的性質および半導体中のキャリアのふるまいについて学習する。また、代表的な半導体デバイスであるダイオードおよびトランジスタの構造・特性・動作原理について理解することを目的とする。
Style:
各種用語について図と式を用いて説明できるよう、予習してください。
Notice:
基本的な電気磁気学と結晶性質について復習しておくことが望ましい。
Course Plan
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Theme |
Goals |
| 1st Semester |
| 1st Quarter |
| 1st |
授業概要
半導体の性質 |
半導体の基本的性質、結晶構造を説明できる。
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| 2nd |
半導体のエネルギーバンド |
半導体のエネルギーバンド図について説明できる。
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| 3rd |
半導体の種類 |
真性半導体と不純物半導体、p型、ｎ型半導体の違いが説明できる。
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| 4th |
キャリア密度 |
フェルミ準位について説明できる。
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| 5th |
キャリア密度 |
フェルミ・ディラック分布関数について説明できる。
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| 6th |
半導体の温度依存性 |
低温・中温・高温下におけるキャリアのふるまいについて説明できる。
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| 7th |
中間試験 |
中間試験
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| 8th |
半導体の電気伝導 |
キャリアの散乱について説明できる。
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| 2nd Quarter |
| 9th |
半導体の電気伝導 |
ドリフト電流と拡散電流について説明できる。
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| 10th |
ホール効果測定 |
ホール効果測定から多数キャリアの移動度を導出できる。
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| 11th |
バンド内のトラップ |
バンド内のトラップの種類をあげることができる。
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| 12th |
ダイオードの整流特性 |
ショットキーダイオードについてバンド図を用いて説明できる。
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| 13th |
ダイオードの整流特性 |
PN接合ダイオードの整流特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 14th |
トランジスタの増幅特性 |
トランジスタの構造について説明できる。
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| 15th |
トランジスタの増幅特性 |
トランジスタの増幅特性について説明できる。
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| 16th |
期末試験 |
期末試験
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Evaluation Method and Weight (%)
| 定期試験 | 小テスト | ポートフォリオ | 発表・取り組み姿勢 | その他 | Total |
| Subtotal | 60 | 0 | 0 | 20 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 15 | 0 | 0 | 5 | 5 | 25 |
| 専門的能力 | 35 | 0 | 0 | 10 | 10 | 55 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 5 | 5 | 20 |