到達目標
半導体集積回路がナノメータのスケールのデバイスによって構成されており、量子力学的な効果によってその動作が支配されていることを説明できる。
半導体デバイスの動作原理を説明できる
ナノメータスケールの構造をつくる工程を説明できる
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 | ナノメータのトランジスタ内でおきる量子力学的な現象を説明できる | ＵＬＳＩデバイスを構成するトランジスタのサイズがナノメータのスケールであることを説明できる | 集積回路の構成について説明できない |
| 評価項目2 | ＭＯＳＦＥＴのメリットとデメリットをバイポーラトランジスタと比較して説明できる | トランジスタの動作原理を説明できる | ＰＮ接合内でなにがおきているのか理解できない |
| 評価項目3 | ナノメータスケールの集積回路の形成の肝は、配線であることが説明できる | リソグラフィー、エッチングなどの工程について説明できる | 集積回路の構造を説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
ＣＰＵ、メモリなどの大規模集積回路についてその構造、電気的特性および製造技術について講義する。特に、ナノメータスケールで出現する物理現象、ナノメータスケールの加工技術について詳細に講義する
授業の進め方・方法:
グループ活動によることが多い。グループによる調査、検討、ディスカッションや、ジグソー法などにより進める。
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 |
記憶装置の重要性 |
超ＬＳＩ集積回路に用いられるデバイスのサイズはナノメータスケールであることを説明できる
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| 2週 |
ＰＮ接合の特性 |
半導体ＰＮ接合を形成した際に何が起きるのかを説明できる
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| 3週 |
ＰＮ接合の特性 |
ＰＮ接合ダイオードの電流電圧特性を説明できる
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| 4週 |
ＭＯＳＦＥＴの構造と動作原理 |
ＭＯＳＦＥＴの構造と動作原理について説明できる
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| 5週 |
ＭＯＳＦＥＴのスケーリング則 |
ＭＯＳＦＴをスケーリング則にしたがって微細化した際になにがおきるのかを説明できる
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| 6週 |
ＤＲＡＭ |
ＤＲＡＭの構造と動作原理を説明できる
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| 7週 |
フラッシュメモリー |
フラッシュメモリーの構造と動作原理を説明できる
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| 8週 |
ナノメータスケールデバイスの物理 |
バリスティックトランスポートについて説明できる
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| 2ndQ |
| 9週 |
ナノメータスケールデバイスの物理 |
ＭＯＳＦＥＴにおきる量子力学的効果について説明できる
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| 10週 |
ナノメータスケールの加工技術 |
リソグラフィー技術について説明できる
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| 11週 |
ナノメータスケールの加工技術 |
エッチング技術について説明できる
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| 12週 |
ナノメータスケールの加工技術 |
成膜技術について説明できる
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| 13週 |
ナノメータスケールの加工技術 |
配線技術について説明できる
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| 14週 |
未来の集積回路技術 |
Surrounding Gate Transistor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 | 電子工学 | 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 5 | |
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 | 120 | 60 | 0 | 60 | 60 | 0 | 300 |
| 基礎的能力 | 40 | 20 | 0 | 20 | 20 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 40 | 20 | 0 | 20 | 20 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 40 | 20 | 0 | 20 | 20 | 0 | 100 |