電子工学Ⅱ

科目基礎情報

学校 福島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電子工学Ⅱ
科目番号 0096 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 電気電子システム工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 1
教科書/教材 電子物性の基礎とその応用,下村 武,コロナ社
担当教員 豊島 晋

到達目標

①半導体の基本特性を理解できる。
②pn接合,MOS接合の基本特性を理解できる。
③バイポーラトランジスタ,MOSトランジスタの構造と静特性を理解できる。

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
半導体の基本特性を理解できる。半導体の基本特性の内容を理解し、応用できる。半導体の基本特性の内容を理解している。半導体の基本特性の内容を理解していない。
pn接合の基本特性を理解できる。pn接合の基本特性の内容を理解し、応用できる。pn接合の基本特性の内容を理解している。pn接合の基本特性の内容を理解していない。
バイポーラトランジスタの静特性を理解できる。バイポーラトランジスタの静特性の内容を理解し、応用できる。バイポーラトランジスタの静特性の内容を理解している。バイポーラトランジスタの静特性の内容を理解していない。
MOSトランジスタの静特性を理解できる。MOSトランジスタの静特性の内容を理解し、応用できる。MOSトランジスタの静特性の内容を理解している。MOSトランジスタの静特性の内容を理解していない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 (B) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
半導体工学の基礎,及び各種トランジスタの構造・特性について学ぶ。
授業の進め方・方法:
定期試験の平均を80%,レポートを20%で評価し,60点以上を合格とする。
前期授業期間の前半に授業を行う。1回の授業時間で2週分の内容を実施する。
前期中間試験期間に、期末試験として50分間の試験を実施する。
注意点:
電子工学Ⅰの内容を十分に復習しておくこと。
自学自習の確認方法:自分自身で学習内容を整理しまとめた資料を提出させる。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 半導体とは 半導体の導電率の温度変化,整流作用,Ⅳ族半導体,化合物半導体,結晶構造,
2週 半導体材料とエネルギーバンド 結晶構造,真性半導体,不純物半導体,エネルギーバンド
3週 状態密度と分布関数 価電子帯,伝導帯の状態密度,フェルミディラック分布関数とフェルミ準位
4週 真性半導体のキャリア密度 キャリア密度の導出
5週 不純物半導体のキャリア密度 ドナーとアクセプタ,不純物半導体のフェルミ準位とキャリア密度
6週 シリコン半導体の導電率 半導体中のキャリアの運動,移動度,導電率の計算
7週 ホール測定 ホール効果
8週 pn接合ダイオード(1) pn接合ダイオードのバンド図と電圧・電流特性
2ndQ
9週 pn接合ダイオード(2) pn接合ダイオードのバンド図と電圧・電流特性
10週 金属と半導体の接触 オームの接触,ショットキー接触
11週 バイポーラトランジスタ(1) バイポーラトランジスタの動作原理と基本特性
12週 バイポーラトランジスタ(2) バイポーラトランジスタの電圧・電流特性
13週 MOSトランジスタ(1) MOSトランジスタの動作原理と基本特性
14週 MOSトランジスタ(2) MOSトランジスタの電圧・電流特性
15週 総合演習 講義内容の整理,まとめ
16週

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。4
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。4
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
金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。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

試験レポート等相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合80200000100
基礎的能力4010000050
専門的能力4010000050
分野横断的能力0000000