到達目標
半導体集積回路、半導体デバイスのマーケットが指数関数的に拡大していることを理解すること。また、その拡大のきっかけは、２０年ごとに起こるイノベーションであることを理解すること。そのイノベーションがどのようなものであったか技術的に説明できること。
今後、どのようなイノベーションが期待されてるいるのか技術的に予測できるようになること。
NAND型フラッシュメモリーのマーケットが拡大した理由を技術的に説明できること
バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴのメリット・デメリットが相補関係にあるこを説明できること
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 | 半導体デバイスのイノベーションが20年周期で起きていることを説明できる | どのような半導体デバイスがどこで、どのように役にたっているのか、10例を具体的に述べることができる | 半導体デバイスが世の中のどこにやくだっているか説明できない |
| 評価項目2 | NANDフラッシュのマーケットが拡大した理由を技術的に説明できる | NANDフラッシュの動作原理を説明できる | フラッシュメモリの動作原理が説明できない |
| 評価項目3 | バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴのメリット・デメリットが相補関係にあることを説明できる | バイポーラトランジスタとＭＯＳＦＥＴのメリット・デメリットを述べることができる | トランジスタの動作原理が説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
半導体集積回路がかつてなぜ産業の米といわれたのか、それからなぜ衰退したのか、そしてこれから何をしなければならないのか、技術的な観点、マーケットの拡大の観点から学んでいく
授業の進め方・方法:
ビデオを見て、技術的なキーワードを調査する方法。
グループによる調査、討論、検討。
解説ビデオの製作などによって知識を深つつ、考え方を研ぎ澄ます。
事前学習（予習）：毎回の授業前までに、授業で行う内容と意義を考えて整理しておくこと
事後学習（復習）：毎回の授業後に、授業で学んだことを振り返り、今後へ活かす方法を考えること。
注意点:
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 |
半導体集積回路（１） |
Ｓｉの採掘から、半導体集積回路になるまでの製造工程を説明できる
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| 2週 |
半導体集積回路（２） |
真空管からトランジスタ、トランジスタからＤＲＡＭ・ＣＰＵ、ＤＲＡＭＣＰＵからフラッシュメモリと、半導体のマーケットサイズは置き換えによってさらに発展したことを説明できる
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| 3週 |
半導体集積回路（３） |
電卓戦争が半導体集積回路の発展に寄与したことを説明できる
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| 4週 |
半導体集積回路（４） |
メモリーとマイクロプロセッサーの発展が半導体集積回路の発展を支えたことを説明できる
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| 5週 |
ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー |
現在の半導体産業は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリーによって支えられていることを説明できる
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| 6週 |
ＭＯＳＦＥＴの動作原理と特性 |
ＭＯＳＦＥＴの動作原理と特性をひらたく専門用語を用いずに説明できる
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| 7週 |
バイポーラトランジスタの動作原理と特性 |
バイポーラトランジスタの動作原理と特性をひらたく専門用語を用いずに説明できる
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| 8週 |
ＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタの比較 |
ＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタのメリットとデメリットが相補関係になっていることを説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
ＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタを超えるトランジスタとは |
ＭＯＳＦＥＴとバイポーラトランジスタのメリットを生かしデメリットを克服するトランジスタを考案できる
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| 10週 |
ＳＧＴのさらなるメリット |
ＳＧＴのメリットを集積回路の微細化の観点より説明できる
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| 11週 |
ＳＧＴのさらなるメリット その２ |
ＳＧＴのメリットを量子力学的な観点から説明できる
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| 12週 |
フラッシュメモリーの構造と動作原理 |
フラッシュメモリの構造と動作原理を説明できる
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| 13週 |
フラッシュメモリーの発展 |
フラッシュメモリの微細化、コストダウンの観点からＮＡＮＤ型が発明された経緯を説明できる
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| 14週 |
ＳＧＴＮＡＮＤ型フラッシュメモリー |
ＳＧＴＮＡＮＤ型フラッシュメモリーの構造と動作原理について説明できる
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| 15週 |
まとめ |
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| 16週 |
まとめ |
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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 |
| 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 | 前15 |
| FETの特徴と等価回路を説明できる。 | 4 | |
| 電子工学 | 原子の構造を説明できる。 | 4 | |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 4 | |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 4 | |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 4 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 4 | |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 4 | |
| 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 | 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 | 100 | 0 | 30 | 170 | 0 | 300 |
| 基礎的能力 | 0 | 40 | 0 | 0 | 60 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 40 | 0 | 0 | 60 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 20 | 0 | 30 | 50 | 0 | 100 |