到達目標
(1) 電子工学に関連する各種パラメータの計算ができる。 (2) 電子工学の基礎となる概念（結晶・原子模型・エネルギーバンド図等）が説明できる。 (3) ｐｎ接合（ダイオード）、バイポーラトランジスタについて説明できる。
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 |
| 電子工学に関連する問題解法能力 | 応用的な問題に対する解法が示せる。 | 基礎的な問題に対する解法が示せる。 | 充分な解法が示せない。 |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電子工学（半導体工学）の基礎となる概念（結晶・原子模型・バンド理論等）と、関連各種パラメータの計算方法について理解する。次に、それらの概念を土台として、半導体の特性を応用するための最も基本的な構造であるｐｎ接合（ダイオード）、およびバイポーラトランジスタについて理解する。
授業の進め方・方法:
注意点:
本科（準学士課程）：RB2(◎）
学年末成績が６０点に満たない場合には追試験または追課題を実施する場合がある。
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 |
シラバスの説明、半導体の重要性 |
本講義の全体像を把握する。半導体の重要性を理解する。
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| 2週 |
半導体の分類、結晶とは |
半導体の分類について理解する。結晶について理解する。
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| 3週 |
原子模型、多くの原子があるとき |
原子模型について理解する。多くの原子がある場合についても理解する。
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| 4週 |
共有結合、実際の結晶 |
共有結合について理解する。実際の結晶について理解する。
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| 5週 |
エネルギー帯図 |
エネルギーバンド構造について理解する。
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| 6週 |
キャリアの生成と移動、真性半導体の場合 |
真性半導体におけるキャリアの生成と移動について理解する。
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| 7週 |
不純物半導体の場合 |
不純物半導体におけるキャリアの生成と移動について理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
中間試験としてこれまでの学習内容の理解度を把握する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験の解答・解説、試験範囲総復習 |
前期中間試験の結果を確認し、同試験の範囲を層復習する。
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| 10週 |
キャリア移動とバンド図、電子のエネルギー |
キャリア移動とエネルギーバンド図について理解する。
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| 11週 |
状態密度、分布関数 |
状態密度および分布関数について理解する。
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| 12週 |
半導体中のキャリア密度 |
半導体のキャリア密度について理解する。
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| 13週 |
真性フェルミレベルと温度依存性 |
真性フェルミレベルと温度依存性について理解する。
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| 14週 |
不純物半導体のフェルミレベルとキャリア密度 |
不純物半導体のフェルミレベルとキャリア密度とについて理解する。
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| 15週 |
試験範囲総復習 |
これまで学習した事柄の総復習を行う。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ドリフト電流、半導体の抵抗率、拡散電流 |
ドリフト電流や半導体の抵抗率、拡散電流などについて理解する。
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| 2週 |
拡散方程式 |
半導体中のキャリア拡散方程式について理解する。
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| 3週 |
ｐｎ接合内部の現象概略 |
ｐｎ接合内部の現象についてその概略を把握する。
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| 4週 |
ｐｎ接合のエネルギーバンド図 |
ｐｎ接合におけるエネルギーバンド図について理解する。
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| 5週 |
ｐｎ接合への電圧印加 |
ｐｎ接合への電圧印加について理解する。
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| 6週 |
ｐｎ接合の電流－電圧特性 |
ｐｎ接合における電圧電流特性について理解する。
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| 7週 |
電流の近似式、逆方向飽和電流 |
半導体における電流の近似式、および逆方向飽和電流について理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
後期中間試験として後期にこれまで学習した事柄の理解度を確認する。
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| 4thQ |
| 9週 |
試験の解答・解説、試験範囲総復習 |
後期中間試験の解答内容について理解する。
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| 10週 |
ｐｎ接合の静電容量 |
ｐｎ接合の静電容量について理解する。
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| 11週 |
拡散電位の測定法、ツェナーダイオード |
拡散電位の測定法について理解する。ツェナーダイオードについても理解する。
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| 12週 |
各種トランジスタの概略、および構造 |
各種トランジスタの概略および構造について理解する。
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| 13週 |
バイポーラトランジスタの動作原理 |
バイポーラトランジスタの動作原理について理解する。
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| 14週 |
ベース接地、エミッタ接地による増幅 |
ベース接地およびエミッタ接地回路による増幅について理解する。
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| 15週 |
試験範囲総復習 |
後期中間試験以後これまで学習してきた内容について総復習を行い、理解する。
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| 16週 |
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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 | 電気・電子系分野 | 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 4 | |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 4 | |
| 原子の構造を説明できる。 | 4 | |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 4 | |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 4 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 4 | |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 4 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |