半導体物性

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 半導体物性
科目番号 A1601 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械・電子システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 使用しない
担当教員 岡本 保

到達目標

逆格子が理解できる。X線回折法の原理が説明できる。機械的モデル(バネモデル)を用いて1次元格子の場合の運動方程式を解くことができる。アインシュタインの比熱理論、デバイの比熱理論を理解し、比熱と温度の関係を導くことができる。

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逆格子ベクトルを計算できる。逆格子ベクトルを説明できる。逆格子ベクトルを説明できない。
評価項目2ブラッグの回折条件を逆格子を用いて説明できる。ブラッグの回折条件を定性的に説明できる。ブラッグの回折条件を定性的に説明できない。
評価項目3アインシュタインの理論およびデバイの理論による格子比熱を説明できる。古典理論での格子比熱を説明できる。古典理論での格子比熱を説明できない。

学科の到達目標項目との関係

専攻科課程 B-2 説明 閉じる
JABEE B-2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
半導体物性では、 結晶と非晶質、逆格子、結晶構造因子、格子原子の熱振動、格子振動による比熱について学ぶ。
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし、演習も実施する。
注意点:
電子工学、電子デバイス、電気電子材料で学んだ固体物理学を基礎として授業を行う。わからないことがあれば随時質問に訪れること。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
R6開講

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 結晶と非晶質、結晶格子1 結晶と非晶質を説明できる。結晶格子を説明できる。
2週 結晶格子2、ミラー指数 結晶格子の分類、ミラー指数について説明できる。
3週 逆格子1 逆格子の意味を理解する。
4週 逆格子2 体心立方格子の逆格子ベクトルを計算できる。
5週 逆格子3、X線回折1 面心立方格子の逆格子ベクトルを計算できる。X線回折法を説明できる。
6週 X線回折2 特性X線を説明できる。
7週 X線回折3 ブラッグの回折条件を逆格子を用いて説明できる。
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 結晶構造の解析1 結晶構造因子を説明できる。
10週 結晶構造の解析2 様々な結晶構造の結晶構造因子を計算できる。
11週 格子原子の熱振動1 1種の原子による1次元単純格子の熱振動を計算できる。
12週 格子原子の熱振動2 2種の原子による1次元単純格子の熱振動を計算できる。
13週 格子原子の熱振動2 1種の原子で間隔の異なる1次元単純格子の熱振動を計算できる。
14週 格子振動による比熱1 古典理論での格子比熱を説明できる。アインシュタインの理論による格子比熱を説明できる。
15週 前期定期試験
16週

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10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000