到達目標
１. 各種材料の結晶構造とその解析法を説明できる．
２. 各種材料の電気的・光学的性質等の基本原理を説明できる．
３. 各種デバイスの動作原理や作製法を説明できる．
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 | 各種材料の結晶構造とその解析法について明確に説明でき，これに関する演習問題を正確に解くことができる． | 各種材料の結晶構造とその解析法について説明でき，これに関する演習問題を解くことができる． | 各種材料の結晶構造とその解析法について明確に説明できず，これに関する演習問題を正確に解くことができない． |
| 評価項目2 | 各種材料の電気的・光学的性質等の基本原理について明確に説明でき，これに関する演習問題を正確に解くことができる． | 各種材料の電気的・光学的性質等の基本原理について説明でき，これに関する演習問題を解くことができる． | 各種材料の電気的・光学的性質等の基本原理について明確に説明できず，これに関する演習問題を正確に解くことができない． |
| 評価項目3 | 各種デバイスの動作原理や作製法について明確に説明でき，これに関する演習問題を正確に解くことができる． | 各種デバイスの動作原理や作製法について説明でき，これに関する演習問題を解くことができる． | 各種デバイスの動作原理や作製法について明確に説明できず，これに関する演習問題を正確に解くことができない． |
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
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JABEE (A)
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教育方法等
概要:
各種材料の結晶構造や電気的・光学的性質，それらの各種分析法を学ぶほか，各種デバイスの動作原理および作製方法について学ぶ．講義はスライド資料等による教授と専用プリントにより行う．
（参考書：古川 静二郎 ほか「電子デバイス工学 第２版」（森北出版），岸野正剛「今日から使える量子力学」（講談社），中井泉ほか「粉末X線解析の実際」（朝倉書店）等）
授業の進め方・方法:
１．授業方法は講義と演習を組み合わせて行う．
２．この科目は学修単位科目のため，事前・事後学習として，レポートまたは小テストを課す．
注意点:
・定期試験後の再試験実施対象者については，試験返却時に別途申し伝える．
・学生からの質問を大いに歓迎する．電子メールも可．
・２／３以上の自学自習レポート提出または小テスト受験を必須とする（自学自習テーマは配布プリントに記載）．
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 |
序論 |
元素を理解する
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| 2週 |
結晶構造(1) |
ブラベー格子や実際の結晶構造を理解する
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| 3週 |
結晶構造(2) |
X線回折による結晶構造解析を理解する
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| 4週 |
水素原子モデル(1) |
シュレーディンガー方程式の球座標表示を理解する
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| 5週 |
水素原子モデル(2) |
水素原子モデルにおけるシュレーディンガー方程式の解を理解する
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| 6週 |
格子振動とフォノン(1) |
格子振動を理解する
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| 7週 |
格子振動とフォノン(2) |
調和振動子のシュレーディンガー方程式を理解する
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| 8週 |
後期中間試験 |
中間試験問題を理解する
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| 4thQ |
| 9週 |
表面分析・表面観察 |
表面観察，表面分析を理解する
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| 10週 |
熱的性質と熱電発電(1) |
格子比熱と電子比熱を理解する
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| 11週 |
熱的性質と熱電発電(2) |
熱電発電を理解する
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| 12週 |
光学的性質と各種光デバイス(1) |
物質の光学的性質，光デバイスを理解する
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| 13週 |
光学的性質と各種光デバイス(2) |
太陽電池を理解する
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| 14週 |
超伝導現象と超伝導デバイス(1) |
超伝導現象を理解する
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| 15週 |
超伝導現象と超伝導デバイス(2) |
各種超伝導材料，超伝導デバイスを理解する
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| 16週 |
後期定期試験 |
これまでの範囲を理解する
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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。 | 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 | 事前・事後学習 | 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 |