到達目標
(1)粒子性、波動性を理解する
(2) 量子力学とエネルギー順位の関係について理解する
(3)エネルギーバンドを理解する
(4)簡単な半導体回路を理解する
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 | 粒子性、波動性を理解し、シュレーディンガー方程式を理解する | 粒子性、波動性を理解する | 粒子性と波動性の2面生を理解できない |
評価項目2 | 井戸型ポテンシャルや水素原子のエネルギー順位が理解できる | 量子力学とエネルギー順位の関係について理解する | エネルギー順位の存在が理解できない |
評価項目3 | エネルギーバンドと半導体素子の関係が理解できる | エネルギーバンドを理解する | エネルギーバンドが理解できない |
| トランジスタ、ダイオードの働きや回路が理解できる
| 簡単な半導体回路を理解する
| p形半導体、n形半導体が理解できない
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学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
舶用機関学の分野に精通し、研究状況や技術動向を把握するために、欠くことのできないIC,LSI等、半導体デバイスの基礎原理について学習する。
授業の進め方・方法:
講義形式で実施する
注意点:
(1)約10回の小テストを行うので、必ず自宅で復習をすること
(2)半導体デバイスは船舶のみならずあらゆる場所で利用されており、日頃から目を向けること
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 |
波動性、粒子性 |
波動の基礎知識 光の干渉 回折を理解する
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2週 |
波動性、粒子性 |
光電効果 と 光量子を理解する
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3週 |
波動性、粒子性 |
粒子の波動性 波動のエネルギー運動量を理解する
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4週 |
原子の構造 |
原子と周期律表の関係を理解する
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5週 |
原子の構造 |
原子スペクトル ラザフォードの実験について学習する
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6週 |
量子化 |
ボーアの原子モデルについて理解する
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7週 |
量子化 |
エネルギー順位について理解する
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8週 |
シュレーディンガー方程式 |
シュレーディンガー方程式について学習する
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2ndQ |
9週 |
シュレーディンガー方程式 |
井戸型ポテンシャルによるエネルギー順位の存在及びステップ障壁とトンネル効果について理解する
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10週 |
シュレーディンガー方程式 |
水素原子とシュレーディンガー方程式の関係を理解する
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11週 |
シュレーディンガー方程式 |
角運動量量子数と磁気量子数の関係を理解する
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12週 |
電子スピンと統計 |
電子スピンとパウリの排他原理の関係を理解する
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13週 |
半導体 |
エネルギーバンドとPN 半導体及び結晶構造について理解する。
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14週 |
半導体 |
半導体回路とPN半導体の関係を理解する
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15週 |
学年末試験 |
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16週 |
答案返却・解説 |
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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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
基礎的能力 | 40 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 30 | 0 | 0 | 0 | 10 | 10 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 |