到達目標
1. 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを古典的観点から説明でき、それら材料の性質を説明できる。
2. 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを量子論的観点から説明でき、それら材料の性質を説明できる。
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 | 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを古典的観点から説明でき、それら材料の性質を説明できる。 | 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを古典的観点から理解でき、それら材料の性質を理解できる。 | 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを古典的観点から理解できず、それら材料の性質を理解できない。 |
| 評価項目2 | 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを量子論観点から説明でき、それら材料の性質を説明できる。 | 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを量子論観点から理解でき、それら材料の性質を理解できる。 | 金属、半導体、及び機能性電子材料などにおける電子の振る舞いを量子論観点から理解できず、それら材料の性質を理解できない。 |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気電子材料の中で使用されている金属、半導体、及び機能性電子材料などの特性を理解する上で必要な微視的な視点、すなわち電子の物性について解説する。
授業の進め方・方法:
本科で学習した電磁気学、電気電子材料、化学に関する知識を前提にして講義するので、理解できなかった事項は各自復習しておくこと。講義ノートや配布プリントの内容を受講前に見直し、指示された例題や演習問題を解いておくこと。また、講義で指示された式の導出や語句などの調査については、次回講義までに各自行っておくこと。
注意点:
本科目は2022 年度以降入学の１、２年生を受講対象とする隔年開講科目であり、西暦の偶数年度に開講します。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
[1]化学結合(1) |
原子の電子軌道、分子軌道
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| 2週 |
化学結合(2) |
σ結合とπ結合
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| 3週 |
[2]電子伝導
古典的電子伝導モデル(1) |
電場中の自由電子の運動、ドリフト速度、移動度
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| 4週 |
古典的電子伝導モデル(2) |
緩和時間、抵抗率の温度依存性
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| 5週 |
量子論的電子伝導モデル(1) |
金属の自由電子モデル、フェルミ・ディラック分布
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| 6週 |
量子論的電子伝導モデル(2) |
電子の運動方程式、有効質量、フェルミ準位
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| 7週 |
量子論的電子伝導モデル(3) |
エネルギーバンド理論
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| 8週 |
[3]半導体
1.半導体のエネルギーバンド |
真性半導体と不純物半導体のエネルギーバンド構造
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| 4thQ |
| 9週 |
2.半導体の電気伝導 |
半導体におけるキャリア伝導
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| 10週 |
3.ｐｎ接合 |
pn接合の整流性
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| 11週 |
[4]機能性電子材料(1) |
半導体材料とその応用
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| 12週 |
機能性電子材料(2) |
強誘電体とその応用
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| 13週 |
機能性電子材料(3) |
磁性材料とその応用
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| 14週 |
機能性電子材料(4) |
有機電子材料とその応用
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | 課題・レポート | 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 |