情報素子特論 (F35A)

日本大学理工学部

2015年大学院理工学研究科シラバス - 精密機械工学専攻

設置情報

科目名	情報素子特論
設置学科	精密機械工学専攻	学年	1年
担当者	高橋　芳浩	履修期	前期
単位	2	曜日時限	水曜5
校舎	船橋	時間割CD	F35A
クラス

概要

学修到達目標	近年，情報技術を支える多種多様な電子素子が開発されつつある．本講義では，信号の検出・増幅・伝送・蓄積等の情報処理の基本的機能を実現する例として半導体集積回路について学ぶ．半導体の基本的な物性や特性を理解した後に，MOSFETの動作原理、各種ロジック回路およびメモリデバイスなどについて理解を深める．
授業形態及び授業方法	板書あるいはプロジェクタを用いた講義を行う。なお、講義中に随時関連するエレクトロニクスの基礎的事項やトピックスについて総合的な質疑・応答や討論を行い、幅広い知識の体系化を目指す。必要に応じて関連資料を配布する。
準備学習（予習・復習等）の内容・受講のための予備知識	物理ならびに電子工学に関する基礎知識を必要とする。

授業計画

第1回	集積回路の歴史的発展：　トランジスタの発明から現在の大規模集積回路に至る技術変遷について説明する．
第2回	半導体の基礎知識(1)：半導体材料の原子構造，エネルギーバンド構造について説明する．
第3回	半導体の基礎知識(2)：半導体のキャリア密度，キャリアのエネルギー分布について説明する．
第4回	半導体の基礎知識(3)：半導体中におけるキャリアの運動について説明する．
第5回	集積回路の基礎知識(1)：pn接合ダイオードの構造および動作原理について説明する．
第6回	集積回路の基礎知識(2)：MOS構造の動作原理について説明する．
第7回	集積回路の基礎知識(3)：MOSFETの構造および動作原理について説明する．
第8回	インバータ回路：MOSFETを使用した各種インバータ回路の構成と動作原理について説明する．
第9回	CMOS回路：CMOS構造を用いた各種ロジック回路の構成と動作原理について説明する．
第10回	DRAMの構成と動作：コンピュータのメインメモリとして多用されるダイナミックRAMの構造や動作原理について説明する．
第11回	SRAMの構成と動作：リフレッシュが不要なスタティックRAMの構造や動作原理について説明する．
第12回	半導体不揮発性メモリの構成と動作：記憶保持に電源が不要な不揮発性メモリの構造や動作原理について説明する．
第13回	半導体デバイスの信頼性：半導体メモリやMOSFETの劣化機構など，半導体デバイスの信頼性について説明する．
第14回	半導体メモリ研究のトピックス：論文などで報告されている半導体メモリに関する最先端技術について議論する．
第15回	情報素子に関するトピックスと総合討論:本講義において論じられた電子情報素子において，特に関心の高かった幾つかの例を取り上げ，それらの今後の展望に関して総合的に討論する．

その他

教科書	テキストは必要に応じてプリントの形で配布する。
参考資料コメント及び資料（技術論文等）	小林敏志，金子双男，加藤景三『基礎半導体工学』コロナ社 1996年第1版電子情報技術産業協会『ICガイドブック』日経BP出版センター 2009年第11版田丸啓吉，野澤博『集積回路工学』共立出版 2009年第1版
成績評価の方法及び基準	講義中の質疑応答の評価　　　　５０％課題レポート　　　　　　　　　５０％
質問への対応	随時行う。また、メールにても対応する。
研究室又は連絡先	高橋芳浩：船橋校舎425室，ytaka@ecs.cst.nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	火曜船橋 10:30 ～ 11:30
学生へのメッセージ

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