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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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 | 情報系分野 | その他の学習内容 | トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14,前15,後1,後2,後3,後4,後5 |
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 |