電子工学特論

科目基礎情報

学校	苫小牧工業高等専門学校	開講年度	令和07年度 (2025年度)
授業科目	電子工学特論
科目番号	0037	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: 2
開設学科	創造工学専攻	対象学年	専2
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：配布資料を使用／参考書：古川静二郎他 共著「電子デバイス工学」森北出版／金原 粲 著「薄膜の基本技術」東京大学出版／中澤達夫、藤原勝幸 共著「電子工学基礎」コロナ社
担当教員	奥山 由

到達目標

１．自然科学の基礎知識の一つである，原子の結合や結晶構造，エネルギーバンドの成り立ちについて説明することができる．
２．固体中における電子等の振る舞いをふまえ，物質の電気的特性に係わる諸性質の成り立ちについて概説することができる．
３．気体中における電子、イオンの振る舞いを理解し、プラズマエレクトロニクスについて説明することができる．
４．薄膜の生成方法、真空装置、薄膜の評価方法などについて説明できる．

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	原子の結合や結晶構造，エネルギーバンドの成り立ちについて，図を用いて論理的に説明できる．	原子の結合や結晶構造，エネルギーバンドの成り立ちについて，概説できる．	原子の結合や結晶構造，エネルギーバンドの成り立ちについて説明することができない．
評価項目2	物質の電気的特性に関わる諸性質の成り立ちについて，図を用いて説明できる．	物質の電気的特性に関わる諸性質の成り立ちについて，概説できる．	物質の電気的特性に関わる諸性質の成り立ちについて，説明することができない．
評価項目3	気体中における電子，イオンのふるまいについて，図を用いて説明できる．	気体中における電子，イオンのふるまいについて，概説できる．	気体中における電子，イオンのふるまいについて，説明できない．
評価項目4	薄膜の作製方法、真空装置、評価方法などについて説明できる．	PVD, CVDなどの薄膜作製方法について説明できる．	薄膜の作製方法、真空装置、薄膜の評価方法などについて説明できない。

学科の到達目標項目との関係

Ⅰ　人間性

Ⅱ　創造性

Ⅲ　国際性

教育方法等

概要:

身近にある各種電気電子機器は，半導体を始め，磁性体，誘電体，光物性材料等，様々な物質が使用されており，これらの特性を活かした製品開発を行うためには，その物質の基本的性質に対する知見が必要となる．
本講義では，初学者でも問題ないように物質（固体）の性質において根本となる結晶構造や電子等の振る舞いについて学ぶ．さらに，気体中の電子、イオンの振る舞いについて学び、プラズマエレクトロニクスの基礎を学習する。その後、薄膜生成やそこで必要な真空装置およびその評価方法について，実際の装置を用いた実習を通じて理解度を深める．

授業の進め方・方法:

講義は座学中心で行うが，前半部分については演習として各自で電子デバイスに関する気ホウン事項の内容についてパワーポイントで発表を行う。また，課題として，実際に真空装置を取り扱いながら薄膜作製およびその評価方法について学習した内容についてレポート作成を行う。
授業計画に対する到達目標に示した内容に関する発表に関するパワーポイント資料(演習)及び薄膜生成に関するレポート(課題)、定期試験結果で総合的に達成度を評価する．
なお，本科目は学修単位であり，課題レポートにより事前・事後学習成果を確認するため，自学自習時間等を活用し，取り組むこと（６０時間の自学自習を必要とする）．
割合は，定期試験：40％，演習30%，課題30％とし，合格点は60点以上である．
学業成績評価が60点未満の場合，再試験を実施することがある．再試験の成績は，定期試験の成績に置き換えて再評価を行う．

注意点:

本科で履修した電子デバイス，電子工学、電気電子材料，物理，化学，応用物理等で学習した内容が基礎となるので，よく復習すること．

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

遠隔授業対応

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	固体の結晶構造	物質を構成する原子，分子の結合や結晶構造について説明できる．
		2週	エネルギーバンド	エネルギーバンドの成り立ちや半導体・金属・絶縁物の違いについて説明できる．
		3週	半導体のキャリアとフェルミ準位	半導体のキャリア密度とフェルミ準位について説明できる．
		4週	半導体の電気伝導	半導体のドリフト電流、拡散電流、キャリアの連続の式について説明できる．
		5週	ダイオード	pn接合、ダイオード、ダイオードの接合容量について説明できる．
		6週	トランジスタ	トランジスタの動作特性、増幅率などについて説明できる．
		7週	光半導体デバイス	光子、光電効果、光起電力やそれらを利用した光デバイスについての説明ができる．
		8週	プラズマの状態	プラズマの状態について説明できる．
	2ndQ
		9週	気体分子運動論	マクスウェルの速度分布について説明できる．
		10週	衝突現象	衝突断面積、平均自由行程、衝突によるエネルギー遷移について説明できる．
		11週	放電現象	放電の種類、発生過程などについて説明できる．
		12週	プラズマエレクトロニクス	低圧気体中の放電について説明でき，薄膜作製におけるプラズマの立ち位置について理解できる．
		13週	真空装置の取り扱い実習	真空の基礎および装置の取り扱い方について説明できる．
		14週	薄膜作製実習	薄膜の作製方法について説明できる．
		15週	薄膜評価実習	薄膜の評価方法について説明できる．
		16週	定期試験

評価割合

	定期試験	演習	課題	合計
総合評価割合	40	30	30	100
基礎的能力	10	10	0	20
専門的能力	20	10	20	50
分野横断的能力	10	10	10	30