到達目標
評価項目１：波動関数，雑音などデバイス設計における基礎的な項目を説明できる。
評価項目２：量子力学の基礎的知識が実際の半導体デバイスなどに応用されていることを説明できる。
評価項目３：太陽電池や集積回路の作製技術とその技術的制約を考慮して，簡単な設計ができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | デバイス設計における基礎的な項
目とその応用を説明できる。 | デバイス設計における基礎的な項
目を説明できる。 | デバイス設計の基礎が説明できな
い。 |
| 評価項目2 | 量子力学の基礎的知識を実際の半
導体デバイスなどに応用できる。 | 量子力学の基礎的知識が実際の半
導体デバイスなどに応用されてい
ることを説明できる。 | 量子力学の基礎的知識を説明でき
ない。 |
| 評価項目3 | 太陽電池や集積回路の作製技術と
その技術的制約を考慮して，設計
ができる。 | 太陽電池や集積回路の作製技術と
その技術的制約を考慮して，簡単
な設計ができる。 | 太陽電池や集積回路の作製技術と
その技術的制約を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
DVD録画機やスマートフォンなどの製品だけでなく、装置の自動化のために使用されるセンサーなどの機器を開発するためには、それらに使用されてい
る主要素子の動作原理や役割を理解する必要がある。
これらの機器には半導体を主要材料として作製されるダイオードやトランジスタ、LEDなどの機能デバイスが使用されている。
電子材料，半導体工学の基礎に基づいてデバイスの構造，動作原理，作製技術を理解することを目的とする。
この授業から，デバイスを様々な応用に利用したり，設計，開発する能力を修得してもらう。
釧路高専教育目標：C，JABEE：d-1-3
授業の進め方・方法:
素子の動作原理だけでなく、実際にどこで使われるかについても触れる。
履修希望者は、量子統計工学の単位を取得しておくことが望ましい。
合否判定：試験の点数が60点以上で合格とする。
最終評価：合否判定に同じ。
再試験は、全範囲でおこない60点以上で最終評価を60点とする。
注意点:
本科目は固体中の電子の振る舞いを理解しておくことが必要である。
そのため、量子統計工学の知識を必須とする。
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
デバイス工学の概要 |
各種デバイスの動作について概要を説明できる
|
| 2週 |
電子の波動性とエネルギー |
いくつかの状態における電子の波動関数とエネルギーの量子化について説明できる
|
| 3週 |
半導体とPN接合 |
半導体中の電子の状態とエネルギーに関連付けてデバイスへの応用について説明できる
|
| 4週 |
半導体デバイスの作製技術と評価技術 |
半導体デバイスの作製技術と評価技術について説明できる
|
| 5週 |
シリコン太陽電池 |
シリコン太陽電池材料と発電の仕組みを説明できる
|
| 6週 |
化合物半導体太陽電池 |
化合物半導体太陽電池材料と発電の仕組みを説明できる
|
| 7週 |
演習 |
電子や光の持つエネルギー、太陽電池に関する問題を解くことができる
|
| 8週 |
後期中間試験 |
|
| 4thQ |
| 9週 |
集積回路の概要 |
集積回路の発展過程におけるスケーリング則と技術的発展の関係を説明できる
|
| 10週 |
集積回路 |
集積回路で用いられる代表的な製造技術（化学気相成長法やパターニング）を説明できる
|
| 11週 |
記録デバイス |
記録デバイスについて説明できる
|
| 12週 |
磁気デバイス |
磁気デバイスについて説明できる
|
| 13週 |
光記録デバイス |
光記録デバイスについて説明できる
|
| 14週 |
有機ELデバイス |
有機ELデバイスについて説明できる
|
| 15週 |
演習 |
各種デバイスに関する問題を解くことができる
|
| 16週 |
後期期末試験 |
|
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |