到達目標
半導体のキャリヤ密度、 半導体のキャリア輸送 、pn接合と金属-半導体接触、半導体ヘテロ構造について理解する。
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pn接合、金属-半導体接触のバンド図を書くことができ、定量的に説明ができる。 | 半導体pn接合、金属-半導体接触を書くことができ、定性的に説明ができる。 | 半導体pn接合、金属-半導体接触を書くことができず、定性的に説明ができない。 |
評価項目2 | 半導体のキャリヤ輸送について定量的に説明ができる。 | 半導体のキャリヤ輸送について定性的に説明ができる。 | 半導体のキャリヤ輸送について定性的に説明ができない。 |
評価項目3 | 半導体ヘテロ接合のバンド図を書くことができ、定量的に説明ができる。 | 半導体ヘテロ接合のバンド図を書くことができ、定性的に説明ができる。 | 半導体ヘテロ接合のバンド図を書くことができず、定性的に説明ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
準学士課程 2(2)
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準学士課程 2(3)
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JABEE B-2
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教育方法等
概要:
半導体工学では、電子工学で学んだ固体物理学を基礎として、半導体のキャリヤ密度、 半導体のキャリア輸送 、pn接合と金属-半導体接触、半導体ヘテロ構造について学習する。
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし、7回の課題の提出を求める。
注意点:
電子工学で学んだ固体物理学を基礎として授業を行う。バンド理論は全体を通じて繰り返し用いるため、これを十分に理解することが肝要である。不明な点がないよう各自しっかり復習し、わからなければ随時質問に訪れること。
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 |
キャリヤ密度とフェルミ準位1 |
状態密度とフェルミ・ディラック分布関数よりキャリヤ密度を導くことができる。
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2週 |
キャリヤ密度とフェルミ準位2 |
フェルミ準位とキャリヤ密度の関係を導くことができる。
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3週 |
半導体の電気伝導1 |
キャリヤ連続の式を説明できる。
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4週 |
半導体の電気伝導2 |
半導体のキャリヤの時間変化・分布についてキャリヤ連続の式を用いて説明ができる。
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5週 |
pn接合1 |
pn接合のバンド図を描くことができる。
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6週 |
pn接合2 |
pn接合の電流電圧特性をキャリヤ連続の式より導くことができる。
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7週 |
pn接合3 |
pn接合の電位分布・空乏層容量を導くことができる。
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8週 |
前期中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
金属半導体接触 |
金属半導体接触の電位分布を導くことができる。
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10週 |
化合物半導体 |
化合物半導体の特徴を説明できる。
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11週 |
半導体ヘテロ接合のバンド構造1 |
半導体ヘテロ接合のバンド図を説明できる。
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12週 |
半導体ヘテロ接合のバンド構造2 |
半導体ヘテロ接合のバンド図を定量的に描くことができる。
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13週 |
半導体の光学的性質1 |
波数空間でのエネルギー状態を説明できる。
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14週 |
半導体の光学的性質2 |
直接遷移、間接遷移を説明できる。
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15週 |
後期定期試験 |
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16週 |
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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 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |