到達目標
１．固体の構造について説明することができる。
２．電子の観点から、金属について説明することができる。
３．電子の観点から、半導体について説明することができる。
４．半導体デバイスについて説明することができる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安(優) | 標準的な到達レベルの目安(良) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 固体の構造（エネルギーバンド図） | 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。 | フェルミ・ディラック分布を考慮し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を描くことができる。 | 金属と絶縁体のエネルギーバンド図を描くことができない。 |
| 金属（移動度と導電率） | 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。 | 金属の電気的性質について述べること、移動度や導電率を記述することができる。 | 金属の電気的性質を述べること、移動度や導電率を記述することができない。 |
| 半導体（真性半導体と不純物半導体） | 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 真性半導体と不純物半導体について述べることができる。 | 真性半導体と不純物半導体を述べることができない。 |
| 半導体（エネルギーバンド図） | 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 半導体のエネルギーバンド図を描くことができる。 | 半導体のエネルギーバンド図を描くことができない。 |
| 半導体デバイス（pn接合） | pn接合の構造や動作を説明できる。 | pn接合について述べることができる。 | pn接合について述べることができない。 |
| 半導体デバイス（バイポーラトランジスタ） | バイポーラトランジスタの構造や動作を説明できる。 | バイポーラトランジスタについて述べることができる。 | バイポーラトランジスタについて述べることができない。 |
| 半導体デバイス（電界効果トランジスタ） | 電界効果トランジスタの構造や動作を説明できる。 | 電界効果トランジスタについて述べることができる。 | 電界効果トランジスタについて述べることができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電子工学ⅠIでは、固体の構造、金属、半導体、半導体デバイスについての学習を行う。
授業の進め方・方法:
授業方法は黒板への板書を行う形式で進め、必要に応じて演習を行う。
注意点:
授業中に行う演習は評価割合に含まれているため、指示された方法できちんと提出をすること。授業中で扱った内容は数式による記述、或いは図示ができるように理解すること。
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
授業の進め方や成績評価について確認する。
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| 2週 |
キャリア密度と電気伝導率① |
状態密度関数とフェルミ-ディラックの分布関数を理解し、キャリア密度を数式を用いて記述することができる。
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| 3週 |
キャリア密度と電気伝導率② |
フェルミ準位とホール効果を理解し、それらを説明することができる。
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| 4週 |
有効質量と移動度 |
キャリアの有効質量と移動度を理解し、それらを数式を用いて記述することができる。
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| 5週 |
電流と連続の式① |
拡散電流とドリフト電流を理解し、それらに基づいて半導体中に流れる電流を数式を用いて記述することができる。
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| 6週 |
電流と連続の式② |
キャリアの注入による半導体中の変化を理解し、それらに基づいて変化するキャリアの状態を数式を用いて記述することができる。
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| 7週 |
演習 |
２週から７週までの内容に関する総合的な演習を行い、試験形式でも解答することができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験返却・解説、p-n接合① |
p-n接合時における拡散電位と空乏層を理解し、それらに基づいてエネルギーバンド図を描くことができる。
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| 10週 |
p-n接合② |
p-n接合時におけるダイオードを例にした電流-電圧特性を理解し、それらを数式を用いて記述することができる。
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| 11週 |
p-n接合③ |
p-n接合時における空乏層の静電容量を理解し、ポアソンの式に基づいてそれを数式を用いて記述することができる。
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| 12週 |
金属-半導体接合 |
ショットキー接合とオーミック接合を理解し、それらを説明することができる。
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| 13週 |
トランジスタ |
バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタの構造を理解し、それらを説明することができる。
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| 14週 |
演習 |
９週から１３週までの内容に関する総合的な演習を行い、試験形式でも解答することができる。
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| 15週 |
後期末試験 |
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| 16週 |
後期末試験返却・解説 |
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評価割合
| 前期中間試験 | 前期末試験 | 演習 | 合計 |
| 総合評価割合 | 40 | 40 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 10 | 5 | 25 |
| 専門的能力 | 30 | 30 | 15 | 75 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |