到達目標
□半導体の基本的性質を説明できる。
□pn接合ダイオードの動作を説明できる。
□バイポーラトランジスタの動作を説明できる。
□電界効果トランジスタの動作を説明できる。
□半導体集積回路の概要を説明できる。
□光素子の概要を説明できる。
□半導体メモリの概要を説明できる。
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 | 半導体の基本的性質を説明できる。 | 半導体の基本的性質を簡単に説明できる。 | 半導体の基本的性質を説明できない。 |
| 評価項目2 | pn接合ダイオードの動作を説明できる。 | pn接合ダイオードの動作を簡単に説明できる。 | pn接合ダイオードの動作を説明できない。 |
| 評価項目3 | バイポーラトランジスタの動作を説明できる。 | バイポーラトランジスタの動作を簡単に説明できる。 | バイポーラトランジスタの動作を説明できない。 |
| 評価項目4 | 電界効果トランジスタの動作を説明できる。 | 電界効果トランジスタの動作を簡単に説明できる。 | 電界効果トランジスタの動作を説明できない。 |
| 評価項目5 | 半導体集積回路の概要を説明できる。 | 半導体集積回路の概要を簡単に説明できる。 | 半導体集積回路の概要を説明できない。 |
| 評価項目6 | 光素子の概要を説明できる。 | 光素子の概要を簡単に説明できる。 | 光素子の概要を説明できない。 |
| 評価項目7 | 半導体メモリの概要を説明できる。 | 半導体メモリの概要を簡単に説明できる。 | 半導体メモリの概要を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
半導体デバイスに関する基本的な用語を理解し、半導体デバイスの動作原理を定性的・半定量的に説明できるようにする。また、半導体デバイスに関するデータの処理を行うことができるようにする。
授業の進め方・方法:
座学。ほぼ教科書に沿って授業を進めます。問題集の問題を解くことによって理解を深めてください。
注意点:
この講義では、単に教科書の記載事項を憶えるだけではなく、それらを活用できるようになることも要求されます。試験前日の勉強だけでは単位取得は困難であるので、十分な準備をしておくこと。
2年までの数学、物理、電気回路を理解していることを前提とします。
試験の結果のみで評価します。評点は試験の算術平均になります。正規の追試験・再試験以外の救済措置は一切ありません。
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 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
半導体の性質(1) |
抵抗率と導電率、半導体の分類
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| 2週 |
半導体の性質(2) |
共有結合とキャリア、エネルギー隊
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| 3週 |
半導体の性質(3) |
真性半導体と不純物半導体
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| 4週 |
半導体の性質(4) |
導電率とキャリア密度、フェルミエネルギー
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| 5週 |
ダイオード(1) |
pn接合ダイオードの基本、空乏層と拡散電位
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| 6週 |
ダイオード(2) |
pn接合の電圧電流特性
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| 7週 |
ダイオード(3) |
接合容量と可変容量ダイオード、降伏現象と低電圧ダイオード
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9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構造
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| 10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動作原理
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| 11週 |
バイポーラトランジスタ(3) |
バイポーラトラジスタの電圧電流特性
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| 12週 |
バイポーラトランジスタ(4) |
バイポーラトランジスタの小信号等価回路
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| 13週 |
バイポーラトランジスタ(5) |
バイポーラトランジスタの電流増幅率の周波数特性、πボーラトランジスタの高周波等価回路
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| 14週 |
バイポーラトランジスタ(6) |
バイポーラトランジスタの大振幅動作
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
前期講義に関する補足 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電界効果トランジスタ(1) |
MOS形電界効果トランジスタの小僧と動作原理
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| 2週 |
電界効果トランジスタ(2) |
MIS構造の動作
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| 3週 |
電界効果トランジスタ(3) |
MOSFETの電圧電流特性、エンハンスメント型FETとデプレション型FET
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| 4週 |
電界効果トランジスタ(4) |
MOSFETの小信号動作と大振幅動作、MOSFETの小信号等価回路
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| 5週 |
半導体集積回路(1) |
集積回路の分類、集積回路作製技術
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| 6週 |
半導体集積回路(2) |
バイポーラ集積回路
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| 7週 |
半導体集積回路(3) |
MOS集積回路
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
光素子(1) |
受光素子（光導電セル、フォトダイオード）
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| 10週 |
光素子(2) |
受光素子（太陽電池、CCD）
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| 11週 |
光素子(3) |
発光素子
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| 12週 |
半導体メモリ(1) |
半導体メモリの分類と構成、SRAM
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| 13週 |
半導体メモリ(2) |
DRAM、マスクROM
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| 14週 |
半導体メモリ(3) |
EEPROM、フラッシュメモリ
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
後期講義に関する補足 |
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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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |