概要:
電子工学は，半導体物性や半導体デバイスを学ぶための基礎となる重要な科目である。はじめに，真空中や孤立原子内，また結晶内の電子の性質と関連する物理現象ついて学習する。さらに、電界や磁界を用いて電子の運動を制御すること可能であることを学習する。
授業の進め方・方法:
教科書の内容をベースに板書しながら授業を進める。試験は板書の内容を中心に行う。カリキュラムの関係上まだ学んでいない数学などは，その都度解説する。
注意点:
第二級陸上無線技術士国家試験「無線工学の基礎」の科目免除には，本科目の単位取得が必要。
オフィスアワーは月曜日15時15分～16時、金曜日15時15分～16時とします。但しそれ以外も受け付けます。必ずmisaki(at)es.kagawa-nct.ac.jp(atは@に変更)にメールして日程調整して下さい。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
電子の性質と物理現象：電子工学の歴史 |
電子の電荷および質量が測定された歴史を説明できる。
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| 2週 |
電子の性質と物理現象：電子の質量と電荷 |
電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 3週 |
電子の性質と物理現象：電子の波動性と粒子性 |
電子が波動性と粒子性を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 4週 |
電子の性質と物理現象：電子の波動性と粒子性 |
電子が波動性と粒子性を説明できる。
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| 5週 |
電子の性質と物理現象：電子と電流 |
電子と電流、電荷密度の関係を説明できる。
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| 6週 |
電子の性質と物理現象：電子の運動エネルギー |
エレクトロンボルトの定義を説明し、ジュールとの単位変換ができる。D1:1-2, D2:1-2
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| 7週 |
電子の性質と物理現象：電子の運動エネルギー |
エレクトロンボルトの定義を説明し、ジュールとの単位変換ができる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験返却と解説 |
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| 10週 |
孤立原子内および結晶内の電子：ボーアの理論（量子条件・振動条件） |
原子の構造を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 11週 |
孤立原子内および結晶内の電子：ボーアの理論（量子条件・振動条件） |
ボーアの量子条件と振動条件を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 12週 |
孤立原子内および結晶内の電子：電子殻とエネルギー準位 |
パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 13週 |
孤立原子内および結晶内の電子：結晶のエネルギーバンド |
結晶におけるエネルギーバンドの形成を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 14週 |
孤立原子内および結晶内の電子：フェルミ準位 |
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。D1:1-2, D2:1-2
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
試験返却と解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
電子放出：熱電子放出 |
熱電子放出について現象を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 2週 |
電子放出：電界放出 |
電界放出について現象を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 3週 |
電子放出：電界放出 |
電界放出について現象を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 4週 |
電子放出：光電子放出 |
光電子放出について現象を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 5週 |
電子放出：光電子放出 |
光電子放出について現象を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 6週 |
電子放出：二次電子放出 |
二次電子放出について現象を説明できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 7週 |
電子放出：二次電子放出 |
二次電子放出について現象を説明できる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
試験返却と解説 |
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| 10週 |
電界および磁界中の電子の運動：電界中の電子の運動 |
一様な電界中の電子の運動について数式を用いて解析できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 11週 |
電界および磁界中の電子の運動：電界中の電子の運動 |
一様な電界中の電子の運動について数式を用いて解析できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 12週 |
電界および磁界中の電子の運動：磁界中の電子の運動 |
一様な磁界中の電子の運動について数式を用いて解析できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 13週 |
電界および磁界中の電子の運動：磁界中の電子の運動 |
一様な磁界中の電子の運動について数式を用いて解析できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 14週 |
電界および磁界中の電子の運動：電磁界中の電子の運動 |
電界と磁界の両方が存在する空間の電子の運動について数式を用いて解析できる。D1:1-2, D2:1-2
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| 15週 |
後期期末試験 |
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| 16週 |
試験返却と解説 |
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| 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 | 前2 |
| 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 | 前3 |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | 前2 |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 3 | 前12 |
| 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。 | 3 | 前13,前14 |
| 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。 | 3 | 前14 |