Course Objectives
1. 半導体のエネルギーバンド図を説明でき、キャリア密度に関する諸式を導出できる。
2. pn接合ダイオードの特性をエネルギーバンド図を用いて説明でき、動作に関わる諸量を求めることができる。
3. 金属と半導体の接合の特性をエネルギーバンド図を用いて説明でき、動作に関わる諸量を求めることができる。
4. トランジスタ、サイリスタの動作原理をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
5. JFET、MOSFETの動作原理をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
Rubric
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 最低限の到達レベルの目安(不可) |
| 到達目標1 | 半導体のエネルギーバンド図を説明でき、キャリア密度に関する諸式を導出できる。 | 半導体のエネルギーバンド図を説明でき、キャリア密度について説明できる。 | 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 |
| 到達目標2 | pn接合ダイオードの特性をエネルギーバンド図を用いて説明でき、動作に関わる諸量を求めることができる。 | pn接合ダイオードの特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。 | pn接合ダイオードの特性を説明できる。 |
| 到達目標3 | 金属と半導体の接合の特性をエネルギーバンド図を用いて説明でき、動作に関わる諸量を求めることができる。 | 金属と半導体の接合の特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。 | 金属と半導体の接合の特性を説明できる。 |
| 到達目標4 | トランジスタ、サイリスタの動作原理をエネルギーバンド図を用いて説明できる。 | トランジスタ、サイリスタの動作原理を説明できる。 | トランジスタ、サイリスタの基本特性を説明できる。 |
| 到達目標5 | JFET、MOSFETの動作原理をエネルギーバンド図を用いて説明できる。 | JFET、MOSFETの動作原理を説明できる。 | JFET、MOSFETの基本特性を説明できる。 |
Assigned Department Objectives
Teaching Method
Outline:
半導体の基本的性質およびキャリア輸送についてエネルギーバンドモデルを用いて学習し、pn接合ダイオード、ショットキー接合ダイオード、バイポーラトランジスタ、サイリスタ、電界効果トランジスタなど、さまざまな電子デバイスの構造・特性・動作原理について理解することを目的とする。
Style:
講義形式を中心に授業を進める。
【授業時間30時間＋自学自習時間60時間】
Notice:
Characteristics of Class / Division in Learning
Course Plan
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Theme |
Goals |
| 2nd Semester |
| 3rd Quarter |
| 1st |
半導体の基礎 |
半導体の定義を説明できる。
孤立原子、結晶のエネルギー構造を説明できる。
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| 2nd |
半導体の基礎 |
真性半導体、p型・n型の不純物半導体について説明できる。
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| 3rd |
半導体中のキャリア密度 |
真性半導体のキャリア密度に関する諸式を導出できる。
真性、不純物半導体のキャリア密度の図を説明できる。
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| 4th |
半導体中のキャリア密度
半導体中のキャリア輸送現象 |
絶縁体、半導体、導体のエネルギーバンドを説明できる。
ドリフト電流と拡散電流を説明できる。
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| 5th |
pn接合ダイオード |
pn接合ダイオードの特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 6th |
pn接合ダイオード |
pn接合ダイオードの特性に関する諸式をポアソン方程式より導出できる。
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| 7th |
pn接合ダイオード |
pn接合ダイオードの電圧-電流特性の式を導出できる。
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| 8th |
【中間試験】 |
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| 4th Quarter |
| 9th |
金属と半導体の接合による整流特性 |
金属と半導体の接合の特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 10th |
金属と半導体の接合による整流特性 |
金属と半導体の接合の特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 11th |
金属と半導体の接合による整流特性 |
pn接合ダイオードの特性に関する諸式をポアソン方程式より導出できる。
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| 12th |
バイポーラトランジスタ |
バイポーラトランジスタの特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 13th |
バイポーラトランジスタ |
サイリスタの特性をエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 14th |
接合型電界効果トランジスタ（JFET） |
接合型FETの特性を構造図を用いて説明できる。
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| 15th |
MOS型電界効果トランジスタ（MOSFET） |
MOS形FETの特性を構造図とエネルギーバンド図を用いて説明できる。
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| 16th |
【学年末試験、答案返却】 |
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Evaluation Method and Weight (%)
| 定期試験 | 小テスト | ポートフォリオ | 発表・取り組み姿勢 | その他 | Total |
| Subtotal | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 10 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 10 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |