到達目標
【到達目標】
１．ボーア原子模型のエネルギー準位、パウリの排他律について説明できる。
２．金属の電気伝導，エネルギーバンドについて説明できる。
３．半導体，超伝導体，磁性体，誘電体の性質について説明できる。
４．半導体材料の応用分野について説明できる。
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 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | ボーア原子模型のエネルギー準位、パウリの排他律について正しく理解し，原子構造について詳細に説明できる。 | ボーア原子模型のエネルギー準位、パウリの排他律について説明できる。 | ボーア原子模型のエネルギー準位、パウリの排他律について説明できない。 |
| 評価項目2 | 金属の電気伝導，エネルギーバンドについて正しく理解し，電気伝導について詳細に説明できる。 | 金属の電気伝導，エネルギーバンドについて説明できる。 | 金属の電気伝導，エネルギーバンドについて説明できない。 |
| 評価項目3 | 半導体，超伝導体，磁性体，誘電体の性質について正しく理解し，各材料の応用分野について詳細に説明できる。 | 半導体，超伝導体，磁性体，誘電体の性質について説明できる。 | 半導体，超伝導体，磁性体，誘電体の性質について説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
物質の構造と電気的性質との間にはどのような関連性があるかを理解する．また，電気・電子デバイスに用いられている材料について，その物質の基礎物性を理解し，さらにその応用分野を材料の特性と関連づけて理解を深める。電子材料については近年の技術動向についても理解する。
授業の進め方・方法:
講義で使用する説明資料は，事前に配布するので，教科書と併せて自習しておくこと。自習によって分からなかったところは，授業中に質問し，解決するように心がけること。授業中，帰宅後に，教科書中の演習問題を解答することで，知識の定着を図ること。
注意点:
試験の成績を70%，平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む）を30%の割合で総合的に評価する。学期毎の評価は中間と期末の各期間の評価の平均，学年の評価は前学期と後学期の評価の平均とする。なお，通年科目における後学期中間の評価は前学期中間，前学期末，後学期中間の各期間の評価の平均とする。技術者が身につけるべき専門基礎として，到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
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 |
原子構造と量子論[1-3]：ボーアの原子模型，量子化と量子数，エネルギー準位，パウリの排他律について学ぶ。 |
ボーアの原子模型について理解する。
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| 2週 |
原子構造と量子論[1-3]：ボーアの原子模型，量子化と量子数，エネルギー準位，パウリの排他律について学ぶ。 |
量子化と量子数について理解する。
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| 3週 |
原子構造と量子論[1-3]：ボーアの原子模型，量子化と量子数，エネルギー準位，パウリの排他律について学ぶ。 |
エネルギー準位，パウリの排他律について理解する。
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| 4週 |
化学結合と結晶構造[4-6]：固体における化学結合，結晶構造について学ぶ。 |
固体における化学結合について理解する。
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| 5週 |
化学結合と結晶構造[4-6]：固体における化学結合，結晶構造について学ぶ。 |
結晶構造について理解する。
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| 6週 |
化学結合と結晶構造[4-6]：固体における化学結合，結晶構造について学ぶ。 |
結晶構造について理解する。
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| 7週 |
電気伝導とバンド理論[7-9]：金属の電気伝導，電子の統計的分布，エネルギーバンドについて学ぶ。 |
金属の電気伝導について理解する。
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| 8週 |
電気伝導とバンド理論[7-9]：金属の電気伝導，電子の統計的分布，エネルギーバンドについて学ぶ。 |
電子の統計的分布について理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
電気伝導とバンド理論[7-9]：金属の電気伝導，電子の統計的分布，エネルギーバンドについて学ぶ。 |
エネルギーバンドについて理解する。
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| 10週 |
半導体の物理[10-15]：半導体中のキャリアと伝導，半導体デバイスの基礎についても学ぶ。 |
半導体中のキャリアと伝導について理解する。
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| 11週 |
半導体の物理[10-15]：半導体中のキャリアと伝導，半導体デバイスの基礎についても学ぶ。 |
半導体中のキャリアと伝導について理解する。
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| 12週 |
半導体の物理[10-15]：半導体中のキャリアと伝導，半導体デバイスの基礎についても学ぶ。 |
半導体中のキャリアと伝導について理解する。
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| 13週 |
半導体の物理[10-15]：半導体中のキャリアと伝導，半導体デバイスの基礎についても学ぶ。 |
半導体デバイスの基礎について理解する。
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| 14週 |
半導体の物理[10-15]：半導体中のキャリアと伝導，半導体デバイスの基礎についても学ぶ。 |
半導体デバイスの基礎について理解する。
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| 15週 |
半導体の物理[10-15]：半導体中のキャリアと伝導，半導体デバイスの基礎についても学ぶ。 |
半導体デバイスの基礎について理解する。
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
半導体材料[16-17]：半導体材料の種類と構造，結晶作製技術，素子作製方法について学ぶ。 |
半導体材料の種類と構造について理解する。
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| 2週 |
半導体材料[16-17]：半導体材料の種類と構造，結晶作製技術，素子作製方法について学ぶ。 |
結晶作製技術，素子作製方法について理解する。
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| 3週 |
光半導体材料[18-20]：発光メカニズム，発光素子，受光素子について学ぶ。 |
発光メカニズムについて理解する。
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| 4週 |
光半導体材料[18-20]：発光メカニズム，発光素子，受光素子について学ぶ。 |
発光素子について理解する。
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| 5週 |
光半導体材料[18-20]：発光メカニズム，発光素子，受光素子について学ぶ。 |
受光素子について理解する。
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| 6週 |
超伝導体[21-23]：超伝導の基本現象，超伝導材料とその応用について学ぶ。 |
超伝導の基本現象について理解する。
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| 7週 |
超伝導体[21-23]：超伝導の基本現象，超伝導材料とその応用について学ぶ。 |
超伝導の基本現象について理解する。
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| 8週 |
超伝導体[21-23]：超伝導の基本現象，超伝導材料とその応用について学ぶ。 |
超伝導材料とその応用について理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
磁性体[24-26]：磁性体の種類，磁気モーメント，強磁性体の磁化について学ぶ。 |
磁性体の種類について理解する。
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| 10週 |
磁性体[24-26]：磁性体の種類，磁気モーメント，強磁性体の磁化について学ぶ。 |
磁気モーメントについて理解する。
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| 11週 |
磁性体[24-26]：磁性体の種類，磁気モーメント，強磁性体の磁化について学ぶ。 |
強磁性体の磁化について理解する。
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| 12週 |
誘電体[27-29]：誘電体の電気特性，誘電分極，誘電損失，絶縁破壊について学ぶ。 |
誘電体の電気特性について理解する。
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| 13週 |
誘電体[27-29]：誘電体の電気特性，誘電分極，誘電損失，絶縁破壊について学ぶ。 |
誘電分極について理解する。
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| 14週 |
誘電体[27-29]：誘電体の電気特性，誘電分極，誘電損失，絶縁破壊について学ぶ。 |
誘電損失，絶縁破壊について理解する。
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| 15週 |
その他の各種材料[30]：導電材料，抵抗材料，新炭素材料について学ぶ。
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導電材料，抵抗材料，新炭素材料について理解する。
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| 16週 |
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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 | 前1 |
| 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。 | 3 | 前1 |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | 前1,前2,前3 |
| 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1,前2,前3 |
| 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4,前5,前6,前8,前9 |
| 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7,前8 |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 3 | 前10,前11,前12 |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 3 | 前10,前11,前12 |
| 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。 | 3 | 前9,前13,前14,前15 |
| バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。 | 3 | 前13,前14,前15 |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 3 | 前13,前14,前15 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 平素の学習状況等（課題・小テスト・レポート等を含む） | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 50 |
| 専門的能力 | 50 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |