到達目標
量子力学及び電子物性の基礎を学び、各種電気材料（金属，半導体，誘電体，磁性体）の基本的事項及び技術応用に至るまでの知識を習得することを目標とする。
①半導体材料における特性および用途を説明できる。
②誘電体材料における特性および用途を説明できる。
③磁性体材料における特性および用途を説明できる。
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) | 最低限の到達レベルの目安(可) | 未到達レベルの目安(不可) |
| 評価項目1 | ある半導体材料と異なる材料を接触させた場合の特性を説明できる。 | 半導体材料について、バンド図を用いて説明できる。 | 半導体材料中のキャリアの振舞を説明できる。 | 半導体材料について、説明ができない。 |
| 評価項目2 | 異なる誘電率を持つ誘電体中の電界や電束を計算できる。 | 誘電分極の種類について、図を用いて説明できる。 | 分極について、説明できる。 | 誘電体材料について、説明ができない。 |
| 評価項目3 | 磁性の原因について、ジャイロ磁気係数により区別することができる。 | 各磁性材料における、スピンと磁気量子数やスピン量子数等の関係を説明できる。 | 磁性の種類について、説明できる。 | 磁性体材料について、説明ができない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電気材料Ⅰで学んだ量子力学及び電子物性を基として、各種材料の基本的性質から技術応用に至るまでの知識を修得する。
授業の進め方・方法:
この科目は学修単位科目のため，事前・事後学習としてレポートを実施します。
受講前には電気材料Ⅰの内容を復習しておき、理解できていることが望ましい。
授業内容としては、（1）各種材料（半導体・誘電体・磁性体）における特性および用途、（2）材料試験の方法や装置などの基礎を取り組むので、授業時間内に理解できるようにしっかりと集中して、毎回必ずノートを取り、話を聞いてほしい。
注意点:
事前・事後学習としてレポートを課す。授業の初めにレポート課題の内容について、プレゼンテーションしてもらうので自力で調べて内容を理解しておく必要がある。レポート提出については、期限を厳守すること。
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 |
1回：半導体材料の基礎① |
1回：半導体のエネルギー帯構造と電気伝導機構を説明できる。
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| 2週 |
2回：半導体材料の基礎② |
2回：半導体－金属および半導体－半導体との接合を説明できる。
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| 3週 |
3回：半導体材料の基礎③ |
3回：熱電効果や電圧抵抗効果等を説明できる。
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| 4週 |
4回：誘電体材料の基礎① |
4回：誘電体の巨視的性質を説明できる。
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| 5週 |
5回：誘電体材料の基礎② |
5回：誘電分極を説明できる。
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| 6週 |
6回：磁性体材料の基礎① |
6回：磁性材料の巨視的性質を説明できる。各種磁性の分類を説明できる。
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| 7週 |
7回：磁性体材料の基礎② |
7回：磁性材料の特性と用途を説明できる。
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| 8週 |
8回：定期試験 |
8回：学修内容が身についている。
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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 | 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 | |
| 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 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 60 | 40 | 100 |
| 知識の基本的な理解【知識・記憶、理解レベル】 | 20 | 10 | 30 |
| 思考・推論・創造性【適用、分析レベル】 | 40 | 30 | 70 |
| 態度・志向性（人間力） | 0 | 0 | 0 |