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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
予備知識の確認（半導体および電気回路基礎）、電子と結晶 |
半導体結晶を構成する原子、価電子について理解する。
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| 2週 |
エネルギー帯と自由電子 |
結晶中の電子のエネルギー状態を、エネルギー準位やエネルギー帯で表すことを学ぶ。半導体中の自由電子がどのように生成されるのかについて理解する。
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| 3週 |
半導体のキャリア |
p型半導体とn型半導体のキャリア生成メカニズムについて理解する。
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| 4週 |
キャリア密度とフェルミ準位 |
半導体のキャリア密度の計算法について理解する。
pn接合の作製法について理解する。
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| 5週 |
半導体の電気伝導 |
キャリアの移動度とその速度について理解する。
半導体中を流れる電流を求める方法を理解する。
キャリア連続の式について理解する。
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| 6週 |
pn接合とダイオード |
pn接合ダイオードの基本構造を理解する．
整流特性の機構をエネルギーバンド図に基づいて理解する。
半導体中をキャリアが流れる形態（ドリフトと拡散）を理解する．
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| 7週 |
ダイオードの接合容量 |
電流電圧特性の式の導出手順を理解する。
空乏層の幅を定める要因を理解する。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
バイポーラトランジスタの基本構造 |
バイポーラトランジスタの基本構造を説明できる。
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| 10週 |
バイポーラトランジスタの動作原理 |
バイポーラトランジスタの動作原理をエネルギーバンド図などに基づき説明できる．
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| 11週 |
金属半導体接触 |
ショットキー障壁について説明できる。
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| 12週 |
金属半導体接触 |
オーミック接触のエネルギーバンド図を描画できる。
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| 13週 |
MOS型電界効果トランジスタの基本構造 |
MOS型電界効果トランジスタの基本構造を理解する。
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| 14週 |
MOS型電界効果トランジスタの動作原理 |
MOS型電界効果トランジスタの基本構造を理解する．
MOS型電界効果トランジスタの動作原理を説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却と解説 |
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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 | 電気回路 | 電荷と電流、電圧を説明できる。 | 3 | 後1 |
| 電磁気 | 電荷及びクーロンの法則を説明でき、点電荷に働く力等を計算できる。 | 3 | 後1 |
| 電子回路 | ダイオードの特徴を説明できる。 | 3 | 後6 |
| 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 | 後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 | 後2 |
| 原子の構造を説明できる。 | 3 | 後1 |
| 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 | 後1 |
| 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2 |
| 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 |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 3 | 後3 |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 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6 |
| 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 |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 3 | 後2 |
| 情報系分野 | その他の学習内容 | オームの法則、キルヒホッフの法則を利用し、直流回路の計算を行うことができる。 | 4 | 後1 |
| トランジスタなど、ディジタルシステムで利用される半導体素子の基本的な特徴について説明できる。 | 4 | 後9,後10,後13,後14 |