到達目標
【到達目標】
１．半導体デバイスの基礎について説明できる。
２．半導体を用いた電子デバイスについて説明できる。
３．半導体を用いた光デバイス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 | 半導体の性質について正しく理解し，応用分野について詳細に説明できる。 | 半導体の性質について説明できる。 | 半導体の性質について説明できない。 |
| 評価項目2 | 半導体を用いた電子デバイスについて正しく理解し，その動作原理について詳細に説明できる。 | 半導体を用いた電子デバイスについて説明できる。 | 半導体を用いた電子デバイススについて説明できない。 |
| 評価項目3 | 半導体を用いた光デバイスについて正しく理解し，その動作原理について詳細に説明できる。 | 半導体を用いた光デバイスについて説明できる。 | 半導体を用いた光デバイス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:
電子・光デバイスに用いられている 半導体材料について，その基礎物性を理解し，さらにその応用分野を材料物性と関連づけて理解を深める。半導体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:
教科書と配布資料を併用して講義を進める。講義内容は教科書で自習しておくことが望ましい。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:
【成績評価の基準・方法】
本科卒業試験（学期末試験）の成績を70%，平素の学習状況等（課題・レポート・発表スライド等を含む）を30%の割合で総合的に評価する。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。
【事前・事後学習】
事前学習として，教科書の該当部分を読んだうえで，与えられた事前課題に取り組むこと。また，事後学習として，配布される授業時に使用したスライドを参考にして，授業中に理解できなかった部分を復習し，課題に取り組むこと。
【履修上の注意】
この科目を履修するにあたり，1〜4年の数学，化学および物理科目，3年の電子回路Iの前半部分の内容を十分に理解しておくこと。前学期に開講される電子デバイスと併せて受講することを推奨する。
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 |
半導体の物理[1-3]：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。 |
金属−半導体接合について理解する。
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| 2週 |
半導体の物理[1-3]：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。 |
pn接合について理解する。
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| 3週 |
半導体の物理[1-3]：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。 |
pn接合について理解する。
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| 4週 |
演習[4]：半導体の物理に関する演習を行う。 |
半導体の物理に関する演習問題に解答できる。
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| 5週 |
半導体電子デバイス[5-7]：半導体材料の種類と構造，結晶作製技術，素子構造，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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| 6週 |
半導体電子デバイス[5-7]：半導体材料の種類と構造，結晶作製技術，素子構造，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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| 7週 |
半導体電子デバイス[5-7]：半導体材料の種類と構造，結晶作製技術，素子構造，素子作製方法について学ぶ。 |
素子構造，素子作製方法について理解する。
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| 8週 |
半導体光デバイス[8-10]：発光メカニズム，発光素子，半導体レーザについて学ぶ。 |
発光メカニズムについて理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
半導体光デバイス[8-10]：発光メカニズム，発光素子，半導体レーザについて学ぶ。 |
発光素子について理解する。
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| 10週 |
半導体光デバイス[8-10]：発光メカニズム，発光素子，半導体レーザについて学ぶ。 |
半導体レーザについて理解する。
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| 11週 |
半導体産業に関する調査と発表（グループワーク）[11-14]：テーマ探索とリサーチを行う。各グループで近年の半導体関連の動向（技術、市場、地政学等）を広く調査し，発表の切り口を決定する。 |
自身の関心に基づき、調査に値する具体的な問いを立てることができる。
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| 12週 |
半導体産業に関する調査と発表（グループワーク）[11-14]：情報の整理と分析。収集した情報を整理し，その動向が半導体産業や社会にどのような影響を与えるかをグループで考察し，資料を作成する。 |
収集した情報を論理的に構造化し、自分の言葉で説明できる。
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| 13週 |
半導体産業に関する調査と発表（グループワーク）[11-14]：情報の整理と分析。収集した情報を整理し，その動向が半導体産業や社会にどのような影響を与えるかをグループで考察し，資料を作成する。 |
調査内容の背景や意義について独自の考察を加えることができる。
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| 14週 |
半導体産業に関する調査と発表（グループワーク）[11-14]：成果発表と共有を行う。調査結果をプレゼンテーションし，他の受講生との質疑応答を通じて知見を深める。 |
自身の半導体産業に関する調査結果を他者に分かりやすく伝えることができる。他者の多様な視点からの調査結果を吸収し、半導体業界の全体像を把握できる。
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| 15週 |
復習[15]：これまでの講義内容に関する演習問題を解く。 |
半導体材料に関する演習問題に解答できる。
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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 | 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 | 後1 |
| 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 | |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 3 | |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 3 | 後2,後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。 | 3 | 後2,後3 |
| 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 | 後2,後3 |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 3 | 後6 |
評価割合
| 試験 | 平素の学習状況等（講義内外の課題等を含む） | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 100 |
| 基礎的能力 | 30 | 20 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 40 |
| 分野横断的能力 | 0 | 10 | 10 |