到達目標
１．基礎知識と基礎工学力を身につけるべく、用語を理解し、基礎的事項を習得できること。
２．理論と現象を対応づけて理解できること。
３．専門工学力を身につけるべく、理論を用いた物性や現象の説明ができること。
４．理論を利用・応用した例題や演習等の具体的な計算問題の解答ができること。
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：用語の理解、基礎的事項の習得 | 用語を理解し、基礎的事項を習得できる。 | 用語を理解し、基礎的事項をある程度習得できる。 | 用語を理解し、基礎的事項を習得できない。 |
| 評価項目２：理論と現象の理解 | 理論と現象を対応づけて理解できる。 | 理論と現象を対応づけてある程度理解できる。 | 理論と現象を対応づけて理解できない。 |
| 評価項目３：物性や現象の説明 | 理論を用いた物性や現象の説明ができる。 | 理論を用いた物性や現象の説明がある程度できる。 | 理論を用いた物性や現象の説明ができない。 |
| 評価項目４：例題や演習等の計算問題の解答 | 理論を利用・応用した例題や演習等の具体的な計算問題の解答ができる。 | 理論を利用・応用した例題や演習等の具体的な計算問題の解答がある程度できる。 | 理論を利用・応用した例題や演習等の具体的な計算問題の解答ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
ディプロマポリシー DP2 〇
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ディプロマポリシー DP3◎
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教育方法等
概要:
本コースの教育目標の1つは、エレクトロニクスに関する専門知識と技術を問題解決に利用できることである。そこで、ダイオ－ドやトランジスタなどの半導体素子の物理的性質を深く理解させ、集積回路や種々の半導体応用素子について講義する。また最先端電子材料である液晶の構造や物性、液晶ディスプレイについて講義する。半導体素子の理論的な物性を理解し、半導体応用素子に関する幅広い知識を習得することを目標とする。また、液晶の構造や物性、液晶ディスプレイに関する幅広い知識を習得することを目標とする。
※実務との関係
この科目は、企業で様々な半導体素子を用いた電子回路、特に液晶ディスプレイの研究開発を担当していた教員が、その経験を活かし、半導体素子、液晶の構造や物性、液晶ディスプレイ等について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
◎バイポ－ラトランジスタやユニポ－ラトランジスタの物理的性質や特性について理論的に学習し、動作メカニズムを理解させる。また、半導体素子の製造や種類、集積回路や変換素子等の様々な半導体応用素子、液晶の物性や分類、ディスプレイ等に関する幅広い知識を習得させる。理論と現象を対応づけながら進めていく方針である。
◎到達度試験70％、課題30％の割合で評価する。総合評価は、100点満点として、60点以上を合格とする。答案及び課題は採点後返却し、達成度を確認させる。
◎補充試験を実施した場合は、補充試験の点数のみで評価する。60点以上を合格とし、その場合の評価を60点とする。
注意点:
１．3年の復習及び講義内容をより深く理解するための予習・復習をやること。
２．授業中に演習を行うため電卓を必ず持参すること。演習を多く取り入れ学習意欲を増進させる授業を展開する。
３．実際に利用されているデバイスを紹介・説明することにより、学生の興味をかき立てる授業を展開する。
授業の属性・履修上の区分
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 |
ガイダンス、ダイオ－ドの分類、ｐｎ接合の製造 |
電子工学Ⅱ全体の講義予定を理解できる。特性によるダイオ－ドの分類、３種類のｐｎ接合の製造方法（成長法、合金法、拡散法）について理解し、説明できる。
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| 2週 |
特殊ダイオ－ド |
特殊ダイオード（定電圧ダイオード、可変容量ダイオード、ダブルベースダイオード、トンネルダイオード）について理解し、説明できる。
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| 3週 |
サイリスタ、接合トランジスタの動作機構 |
サイリスタの動作機構と電圧－電流特性について理解し、説明できる。また接合トランジスタの各領域の動作機構について理解し、説明できる。
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| 4週 |
バンドモデルによるトランジスタ作用 |
トランジスタ作用について、熱的平衡状態からバイアス印加時のバンドモデルにおける各領域の変化について理解し、説明できる。
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| 5週 |
トランジスタの電流増幅率と周波数特性 |
トランジスタの電流増幅率αと３つの効率（注入効率、伝達効率、コレクタ効率）を理解し、説明できる。また電流増幅率αとβの周波数特性を理解し、α遮断周波数、β遮断周波数、トランジション周波数について理解し、グラフ化できる。
とと周波数特性
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| 6週 |
トランジスタの増幅動作とスイッチング動作 |
トランジスタの増幅動作とスイッチング動作について、理論を理解し、特性グラフと対応付けながら説明できる。
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| 7週 |
接合トランジスタの種類 |
成長接合形トランジスタ、合金接合形トランジスタ、拡散接合形トランジスタ、メサトランジスタ、プレーナトランジスタ、エピタキシャルトランジスタについて理解し、説明できる。
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| 8週 |
バイポ－ラトランジスタとユニポ－ラトランジスタ |
バイポ－ラトランジスタとユニポ－ラトランジスタの違いを理解し、説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
接合形電界効果トランジスタの動作原理 |
接合形電界効果トランジスタの動作原理の動作原理を理解し、電圧－電流特性と対応付けながら説明できる。
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| 10週 |
MOS形電界効果トランジスタ、ＩＣについて |
MOS形トランジスタの特長を理解し、説明できる。またＩＣとは何か、ＩＣの構造や機能による分類、ＩＣの製造方法について理解し、説明できる。
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| 11週 |
光電変換素子、磁電変換素子 |
光導電効果、光起電効果、電界発光効果を利用した光電変換素子について理解し、説明できる。またホール効果を利用した磁電変換素子について理解し、説明できる。
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| 12週 |
半導体抵抗素子、マイクロ波用半導体素子 |
半導体抵抗素子（サーミスタ、バリスタ）やマイクロ波用半導体素子（ガンダイオード、ｐｉｎダイオード）について理解し、説明できる。
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| 13週 |
液晶の構造や物性 |
液晶の構造や物性について理解し、説明できる。
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| 14週 |
液晶ディスプレイ |
液晶ディスプレイの表示原理や構造について理解し、説明できる。
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| 15週 |
到達度試験、答案返却とまとめ |
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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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 波動 | 自然光と偏光の違いについて説明できる。 | 3 | |
| 光の反射角、屈折角に関する計算ができる。 | 3 | |
| 波長の違いによる分散現象によってスペクトルが生じることを説明できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 電気・電子系分野 | 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 4 | |
| バイポーラトランジスタの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| 利得、周波数帯域、入力・出力インピーダンス等の増幅回路の基礎事項を説明できる。 | 4 | |
| 電子工学 | バイポーラトランジスタの構造を理解し、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。 | 4 | |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |