到達目標
以下の項目を目標とする。
①半導体物性の基礎について理解する
②PN 接合について理解する
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 | 半導体基礎物性に関する概念を自分の言葉で説明できる | 半導体基礎物性に関する問題をほぼ正確(６割以上)に解くことができる | 半導体基礎物性に関する問題をほぼ正確(６割以上)に解くことができない |
| 評価項目2 | PN接合の現象について自分の言葉で説明できる | PN接合に関する問題をほぼ正確(6 割以上)に解くことができる | PN接合に関する問題をほぼ正確(6 割以上)に解くことができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
２１世紀高度情報化社会は、マイクロプロセッサと半導体メモリ等の集積回路がハードウェアの根幹をなし、その上で各種プログラムが膨大な情報処理、大容量の情報通信を行うことにより成り立っている。これまで学んできた電気･電子関連科目の知識を基に、エネルギーバンドの概念を導入して半導体物性を学ぶとともに、集積回路の基礎となる半導体デバイスの動作原理を学習し、電子回路設計や半導体工学に応用する方法を習得する。
※実務との関係
この科目は、企業で光学測定や物性測定技術の研究開発を担当していた教員が、その経験を活かし、半導体物性や半導体デバイスについて講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
授業は、教科書と配布プリント、板書を中心に行う。
注意点:
各自学習ノートを充実させること。また指定された学内ファイルサーバも参考にすること。なお、成績評価に教室外学修の内容は含まれる。
学習・教育目標：（Ｄ－４）１００％
JABEE基準１（１）：（ｄ）
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 |
半導体とは |
半導体の基礎を理解する
（教室外学修）ノートの復習
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| 2週 |
半導体物性の基礎Ⅰ（光の粒子性と波動性） |
光の性質について理解する
（教室外学修）ノートの復習
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| 3週 |
半導体物性の基礎Ⅱ（電子とその性質） |
電子とその性質について理解する
（教室外学修）ノートの復習
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| 4週 |
半導体物性の基礎Ⅲ（水素スペクトルと原子構造） |
水素スペクトルと原子構造について理解する
（教室外学修）ノートの復習
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| 5週 |
半導体物性の基礎Ⅳ（結晶構造） |
各種結晶構造について理解する
（教室外学修）ノートの復習
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| 6週 |
半導体物性の基礎Ⅴ（エネルギーバンド） |
エネルギーバンドについて理解する
（教室外学修）ノートの復習
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| 7週 |
半導体物性の基礎のまとめ（ＡＬのレベルＣ） |
（教室外学修）半導体物性の基礎に関する演習
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
シリコン基板中における電子輸送Ⅰ |
シリコン基板中の電子の移動について理解する
（教室外学修）教科書の予習復習、ノートの復習
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| 10週 |
シリコン基板中における電子輸送Ⅱ |
シリコン基板中の電子搬送について理解する
（教室外学修）教科書の予習復習、ノートの復習
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| 11週 |
ＰＮ接合とは何か |
ＰＮ接合について理解する
（教室外学修）教科書の予習復習、ノートの復習
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| 12週 |
ＰＮ接合の電流電圧特性Ⅰ |
ＰＮ接合の電流電圧特性について理解する
（教室外学修）教科書の予習復習、ノートの復習
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| 13週 |
ＰＮ接合の電流電圧特性Ⅱ |
ＰＮ接合の電流電圧特性について理解する
（教室外学修）教科書の予習復習、ノートの復習
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| 14週 |
ＰＮ接合の電気容量と破壊現象 |
ＰＮ接合の電気容量、破壊現象について理解する
（教室外学修）教科書の予習復習、ノートの復習
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
ＰＮ接合のまとめ |
PN接合に関する技術について理解する
（教室外学修）PN接合技術について調べる
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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。 | 3 | |
| 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。 | 2 | |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 2 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 2 | |
| 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。 | 2 | |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 2 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 課題レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 100 | 50 | 250 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 100 | 50 | 250 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |