到達目標
１．電子の運動を理解し，電界や磁界による影響から電子の性質について説明できる．
２．原子内の電子について理解し，ボーアの理論による電子の軌道半径とエネルギー準位を導くことができる．
３．導体，絶縁体，半導体の違いをバンド理論から説明できる．
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 | 電子の運動について電界や磁界の影響から電子が持つ性質が説明できる． | 電子の運動について電界や磁界の影響が説明できる． | 電子の運動について電界や磁界の影響が説明できない． |
| 評価項目2 | ボーアの理論による電子模型を理解し，電子の軌道とエネルギー準位を導くことができる． | ボーアの理論による電子模型がわかる． | ボーアの理論による電子模型がわからない． |
| 評価項目3 | バンド理論による導体，絶縁体，半導体の違いを説明できる． | バンド理論がわかる． | バンド理論がわからない． |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
本講義では，半導体工学で必要な電子の物理現象を理解し，半導体を中心とした電子デバイスを理解するために必要な基礎的な知識を習得することを目標として授業を進めていく．
授業の進め方・方法:
講義形式で行う．必要に応じて適宜小テストの実施，レポートの提出を求める．試験結果が合格点に達しない場合，再試験を行うことがある．
注意点:
合格点は50点である．前期末と後期末の成績は，それぞれの中間と期末の試験結果を70%，小テスト・レポート等を30%で評価する．
学年総合評価 = （ 前期末成績 + 後期末成績 ） / 2
（講義を受ける前）関連科目の知識が不可欠であるので既に履修済みの科目について知識を確認・整理しておくこと．
（講義を受けた後）講義ノート，小テストにより各自で内容の理解度をチェックするとともに，確実に理解することを心がけてほしい．
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
授業ガイダンス
1 電磁界中の電子
(1) 電子とその性質 |
授業の進め方と評価の仕方について説明する．
電子の性質について理解できる．
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| 2週 |
(2) 電磁界中の電子の運動 |
電子の運動について理解できる．
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| 3週 |
(3) 光電効果 |
電子放出について理解できる．
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| 4週 |
(4) 物質波 |
電子質量，電子の波動性について理解できる．
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| 5週 |
2 原子中の電子
(1) 水素原子の発光スペクトル
(2) ボーアのモデル |
原子スペクトルがわかる．
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| 6週 |
(2) ボーアのモデル |
エネルギー準位がわかる．
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| 7週 |
到達度試験（前期中間） |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する．
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| 8週 |
試験の解説と解答
(3) 量子数とパウリの排他原理 |
到達度試験の解説と解答
電子の量子状態がわかる．
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| 4thQ |
| 9週 |
3 固体のエネルギー帯
(1) エネルギー帯の形成 |
バンド理論がわかる．
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| 10週 |
(1) エネルギー帯の形成 |
バンド理論がわかる．
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| 11週 |
(2) 半導体のエネルギー帯 |
半導体のエネルギーバンドがわかる．
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| 12週 |
(2) 半導体のエネルギー帯 |
金属、絶縁体のエネルギーバンドがわかる．
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| 13週 |
(3) 電子と正孔 |
真性半導体がわかる．
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| 14週 |
(4) ドナー不純物とアクセプタ不純物 |
不純物半導体がわかる．
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| 15週 |
到達度試験（前期末） |
上記項目について学習した内容の理解度を授業の中で確認する．
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| 16週 |
試験の解説と解答 |
到達度試験の解説と解答，および授業アンケート
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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 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 3 | 後1,後2 |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 3 | 後4 |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | 後5,後6 |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 3 | 後8,後9 |
| 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。 | 2 | 後10,後12 |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 2 | 後13,後14 |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 2 | 後10,後11 |
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 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 80 |
| 専門的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |