電子デバイス工学

科目基礎情報

学校 小山工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 電子デバイス工学
科目番号 0060 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 電気電子創造工学科 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 電子デバイス工学[第 2 版・新装版] 森北出版株式会社 古川静二郎 他著
担当教員 鹿野 文久

到達目標

1.pn接合の構造を理解し、その特性を説明できること。
2.バイポーラトランジスタの構造を理解し、その特性を説明できること。
3.電界効果トランジスタの構造を理解し、その特性を説明できること。
4.光デバイス、パワーデバイスの構造を理解し、その特性を説明できること。

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
1:pn接合の構造と特性を説明できること。極めて正確に説明できる。ほぼ正確に求めることができる。ほとんどまたは全く求めることができない。
2:バイポーラトランジスタの構造を理解し、その特性を説明できる。極めて正確に説明できる。ほぼ正確に求めることができる。ほとんどまたは全く求めることができない。
3:電界効果トランジスタの構造を理解し、その特性を説明できる。極めて正確に説明できる。ほぼ正確に求めることができる。ほとんどまたは全く求めることができない。
4:光デバイス、パワーデバイスの構造と特性を理解し、説明できる。極めて正確に説明できる。ほぼ正確に求めることができる。ほとんどまたは全く求めることができない。

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 ④ 説明 閉じる
JABEE (A) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
この授業では、半導体、エネルギーバンド、pn接合、バイポーラトランジスタ、MS接合、MIS構造、MOS-FET、化合物半導体、光デバイス、パワーデバイスについて学ぶ。
授業の進め方・方法:
評価は、中間試験の評価点と期末試験の評価点の加重平均を80%、追加試験・課題等の評価を20%として、総合的に評価する。
注意点:

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 半導体のキャリヤと電気伝導(1)
真性半導体と不純物半導体半導体を説明できる。
2週 半導体のキャリヤと電気伝導(2) フェルミ・ディラック分布関数を理解し、エネルギーバンド図説明できる。
3週 pn接合の電流-電圧特性 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週 pn接合と接合容量 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。
5週 バイポーラトランジスタの構造 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説明できる。
6週 バイポーラトランジスタの動作原理 バイポーラトランジスタのエネルギーバンド図を用いて静特性を説明できる。
7週 (中間試験・中間アンケート)
8週 金属-絶縁体-半導体(MIS)構造 金属-絶縁体-半導体(MIS)構造を説明できる
2ndQ
9週 MESFETの動作原理 MESFETの構造と動作を説明できる
10週 MOSFETの構造 MOSFETの構造を説明できる
11週 MOSFETの特性 MOSFETの特性を説明できる
12週 集積回路 集積回路の構造と動作を説明できる
13週 光半導体デバイス 光半導体デバイスの構造と動作を説明できる
14週 パワーデバイス パワーデバイスの特徴と動作を説明できる
15週 (期末試験)
16週 試験問題の解答

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前1
真性半導体と不純物半導体を説明できる。4前1,前2
半導体のエネルギーバンド図を説明できる。4前1,前2
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前2
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前4,前15
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。4前5

評価割合

中間試験期末試験追加試験・課題合計
総合評価割合404020100
基礎的能力0000
専門的能力404020100
分野横断的能力0000