到達目標
学習目的:電子の性質を理解し,その性質を活用した主な電子デバイスの原理と特性を理解する。
到達目標
1.光電効果,物質波,不確定性原理を理解することで電子の基本性質を説明できる。
2.真性半導体,n型半導体,p型半導体の性質を理解する。
3.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。
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 | 最低限な到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安 |
評価項目1 | 光電効果,物質波,不確定性原理を説明でき,それに関わる応用問題を解くことが出来る。 | 光電効果,物質波,不確定性原理を説明でき,それに関わる基礎的な計算ができる。 | 光電効果,物質波,不確定性原理を説明できる。 | 光電効果,物質波,不確定性原理を説明できない。 |
評価項目2 | 真性半導体,n型半導体,p型半導体の性質について結晶構造,エネルギーバンドの図を用いキャリアの振る舞いなど通し説明できる。さらに,フェルミ分布など発展的な内容に関して理解している。 | 真性半導体,n型半導体,p型半導体の性質について結晶構造,エネルギーバンドの図を用いキャリアの振る舞いなど通し説明できる。 | 真性半導体,n型半導体,p型半導体の性質について結晶構造を用い説明できる。 | 真性半導体,n型半導体,p型半導体の性質について説明できない。 |
評価項目3 | pn接合,ショットキー接合,pnp,npn接合,MOS接合の性質について,内部のキャリアの状態の模式図とエネルギーバンドを用いて説明できる。 | pn接合,ショットキー接合,pnp,npn接合,MOS接合の性質について,内部のキャリアの状態の模式図を用いて説明できる。 | pn接合,ショットキー接合,pnp,npn接合,MOS接合の性質について,内部のキャリアの状態の模式図を用いて説明できる。 | pn接合,ショットキー接合,pnp,npn接合,MOS接合について,全く説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
一般・専門の別:専門 学習の分野:電気・電子
必修・履修・履修選択・選択の別:必修
基礎となる学問分野:工学/電気電子工学/電子デバイス・電子機器
学科学習目標との関連:本科目は情報工学科学習目標「(2)情報・制御ならびに電気・電子の分野に関する専門技術分野の知識を修得し,情報・通信等の分野に応用できる能力を身につける。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連:本科目が主体とする学習・教育目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化,A-2:「電気・電子」,「情報・制御」に関する専門技術分野の知識を修得し,説明できること」である。本科目は大学相当の内容を含む科目で,技術教育プログラムの履修認定に関係する。
授業の概要:情報機器は電子デバイスにより構成されている。したがって,情報機器を製作あるいは利用する情報技術者にとって,これを理解することが必要である。本科目では, 電子の性質, 電子デバイスの原理, 特性について学習する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:教科書を基に講義を進める。教科書の内容を十分理解するために,その都度必要な基礎事項を授業で取り扱う。必要に応じて演習問題を行う。この授業は後期2時間で実施する。
注意点:
履修上の課程修了のため履修が必須である。
履修のアドバイス:4年生の「電子回路」の基本となる科目なので,この科目を理解することにより電子回路の学習が容易になる。
成績評価方法:2回の定期試験の結果を同等に評価する(70%)。試験では,指定用紙に書かれた自筆レポートのみ持ち込みを許可する場合がある。教科書,ノートの持ち込みは許可しない。原則再試験は行わない。ただし,定期試験のみで正しく評価できないと判断した場合のみ, 再試験を行い定期試験の評価を見直すことがありうる。定期試験毎にレポート課題を課し,それを評価する(30%)。
基礎科目:電気回路Ⅰ(2年),電気回路II(3),電気磁気学Ⅰ(3) 関連科目:電子回路(4年),応用物理II(4)
受講上のアドバイス:電子工学では,物理や化学で習った原子や電子の知識を用いる。原子の構造や電子配置などを復習しておくこと。なお,30分以上遅刻した場合は欠課とする。
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 |
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2週 |
真空の中の電子1 |
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3週 |
真空の中の電子2 |
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4週 |
粒子性と波動性 |
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5週 |
線スペクトル |
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6週 |
ボーア模型 |
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7週 |
量子の世界 |
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
試験解説 |
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10週 |
半導体 |
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11週 |
トランジスタ |
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12週 |
MOS構造 |
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13週 |
ICの製造過程 |
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14週 |
ICと電子産業の構造,トランジスタとシリコンバレー |
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
試験解説 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 70 | 30 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |