到達目標
1.原子や電子の性質を説明できる．(A4)
2.結晶構造を理解し、説明できる．(A4)
3.電子のエネルギー帯構造を説明できる．(A4)
4.半導体の構造と動作原理に説明できる．(A4)
5.電子工学の応用分野の動作原理が説明できる．(A4)
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 | 原子や電子の性質を十分に説明できる | 原子や電子の性質を説明できる | 原子や電子の性質を説明できない |
| 評価項目2 | 電子のエネルギー帯構造を十分に説明できる | .結晶構造を理解し、説明できる | .結晶構造を理解し、説明できない |
| 評価項目3 | 電子のエネルギー帯構造を十分に説明できる | 電子のエネルギー帯構造を説明できる | 結晶内の電子のエネルギー帯構造を十分に説明できない |
| 評価項目4 | 半導体の構造と動作原理を十分に説明できる | 半導体の構造と動作原理に説明できる | 半導体の構造と動作原理を説明できない |
| 評価項目5 | 電子工学の応用分野の動作原理が十分に説明できる | 電子工学の応用分野の動作原理が説明できる | 電子工学の応用分野の動作原理が説明できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
電子現象と電子回路（３年次開講）で学んだ半導体の動作原理を電子力学的観点から理解を深める．また，半導体素子の応用分野に関して，原理・特性を理解する．
授業の進め方・方法:
予備知識：３年次開講の電子回路で学んだダイオード・トランジスタに関する静特性や化学・物理の基礎知識を十分に理解しておくこと．また，基本的な微分方程式，積分の問題を解くことができること．
講義室：教室
授業形式：講義形式
学生が用意するもの：なし
注意点:
評価方法：中間・定期試験を80％，演習，宿題等を20％で評価し，60点以上を合格とする．ただし，提出物の総数が規定の6割未満の場合，59点以下と評価する．
自己学習の指針：予習・復習・授業時に提示する問題を独力で取り組むこと．試験前には，ノートの内容や演習問題を十分に理解すること．
これらの自己学習時間は，半期で15時間以上を確保することが望ましい．
オフィスアワー：水曜日、木曜日の16:20～17:00
※到達目標の（ ）内の記号はJABEE学習・教育到達目標
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 |
電子工学の位置付け・歴史的背景 |
電子工学の位置付けを理解できる．
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| 2週 |
電子と結晶・価電子と結晶 |
原子の構成要素と電子の振る舞いについて理解し、説明できる．
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| 3週 |
電子と結晶・結晶と結合形式 |
結晶中の電子の振る舞いと周期律表の関係が理解できる．
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| 4週 |
エネルギー帯と自由電子・エネルギー準位 |
電子の持つエネルギーの原理を理解し、説明できる。
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| 5週 |
エネルギー帯と自由電子・エネルギー帯の形成 |
エネルギー帯が形成される原理を理解し、説明できる。
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| 6週 |
半導体・金属・絶縁物のエネルギー帯構造 |
真性半導体の構造とキャリアの振る舞いを説明できる。
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| 7週 |
半導体とキャリア・真性半導体のキャリア |
外因性（不純物）半導体の構造とキャリアの振る舞いを説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
半導体とキャリア・外因性半導体のキャリア |
キャリア密度とフェルミ準位について説明できる。
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| 10週 |
半導体とキャリア・外因性半導体のキャリア |
キャリア密度の理論式を導出でき、数式を解くことができる．
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| 11週 |
キャリア密度とフェルミ準位・キャリア密度とフェルミ準位 |
キャリア密度の理論式を導出でき、数式を解くことができる．
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| 12週 |
半導体の電気伝導・ドリフト電流 |
半導体の電流（ドリフト電流）が生じる原理を説明できる。
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| 13週 |
半導体の電気伝導・拡散電流 |
半導体の電流（拡散電流）が生じる原理を説明できる。
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| 14週 |
ｐｎ接合 |
ｐｎ接合の構造を理解し説明できる。
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| 15週 |
ｐｎ接合とダイオード |
ダイオード、トランジスタなどの半導体デバイスの構造を理解し説明できる。
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| 16週 |
前期末定期試験 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |