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。
4.超伝導体,磁性体,誘電体の性質とその応用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。 |
評価項目4 | 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。 | 超伝導体,磁性体,誘電体の性質について説明できる。 | 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:
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。また,半導体以外の材料による応用についても理解する。この科目は企業で材料物性・電子デバイスの研究を担当していた教員が,その経験を活かし,上記内容について講義形式で授業を行うものである。
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:
【成績評価の基準・方法】
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。評価は中間と期末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。
【事前・事後学習】
事前学習として,事前配布資料と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すること。
【履修上の注意】
この科目を履修するにあたり,1〜4年の数学及び物理科目,3年の機能性材料の内容を十分に理解しておくこと。前学期に開講される半導体材料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 |
半導体電子デバイス[4-7]: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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5週 |
半導体電子デバイス[4-7]: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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6週 |
半導体電子デバイス[4-7]: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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7週 |
半導体電子デバイス[4-7]: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,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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4thQ |
9週 |
半導体光デバイス[8-10]: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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10週 |
半導体光デバイス[8-10]: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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11週 |
超伝導デバイス[11-12]: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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12週 |
超伝導デバイス[11-12]: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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13週 |
磁性デバイス[13]:磁性体の性質とその応用について学ぶ。 |
磁性体の種類,磁気モーメント,強磁性体の磁化とその応用について理解する。
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14週 |
誘電体デバイス[14]:誘電体の電気特性,誘電分極とその応用について学ぶ。 |
誘電体の電気特性,誘電分極とその応用について理解する。
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15週 |
その他の各種材料[15]:導電材料,抵抗材料,新炭素材料とその応用について学ぶ。
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導電材料,抵抗材料,新炭素材料とその応用について理解する。
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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 | 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 | 後2 |
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1,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1,後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 3 | 後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7 |
評価割合
| 試験 | 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 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 20 | 30 | 50 |
専門的能力 | 50 | 0 | 50 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |