半導体デバイス工学 (J23D)

日本大学理工学部

2019年理工学部シラバス - 電子工学科

設置情報

科目名	半導体デバイス工学
設置学科	電子工学科	学年	3年
担当者	高橋　芳浩	履修期	前期
単位	2	曜日時限	火曜3
校舎	船橋	時間割CD	J23D
クラス
ポリシー	ディプロマ・ポリシー【DP】カリキュラム・ポリシー【CP】
履修系統図	履修系統図の確認

概要

学修到達目標	半導体の基礎的な物性，およびpn接合ダイオード，バイポーラトランジスタ，電界効果トランジスタの動作原理や理想特性を理解することができる。
授業形態及び授業方法	板書による講議を行い，適宜演習を行うことにより理解を深める．
履修条件	電磁気学，電子物性工学の基礎的な知識が必要．

授業計画

第1回	半導体デバイスの概要【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第2回	半導体の基礎(1)：半導体材料／真性半導体と不純物半導体【事前学習】教科書1.2.2〜1.3を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第3回	半導体の基礎(2)：フェルミエネルギー／キャリア密度【事前学習】教科書1.4〜1.5を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第4回	半導体における電気伝導(1)：ドリフト電流／拡散電流【事前学習】教科書2.1〜2.4を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．演習の内容を提出レポートとしてまとめること（60分）．提出したレポートは採点し返却する．
第5回	半導体における電気伝導(2)：キャリアの生成と消滅／電流連続の式／拡散方程式【事前学習】教科書2.5.1〜2.5.3を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第6回	pn接合ダイオード(1)：整流性／拡散電位【事前学習】教科書3.1〜3.2.1を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．演習の内容を提出レポートとしてまとめること（60分）．提出したレポートは採点し返却する．
第7回	pn接合ダイオード(2)：理想電流電圧特性【事前学習】教科書3.2.2〜3.2.3を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第8回	pn接合ダイオード(3)：空乏層の解析【事前学習】教科書3.4.1を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．演習の内容を提出レポートとしてまとめること（60分）．提出したレポートは採点し返却する．
第9回	バイポーラトランジスタ(1)：基本構造と動作原理／npn, pnpトランジスタ【事前学習】教科書5.1を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第10回	バイポーラトランジスタ(2)：直流特性【事前学習】教科書5.2を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第11回	MIS構造(1)：基本構造と動作原理／半導体表面電位【事前学習】教科書4.2.2を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第12回	MIS構造(2)：空乏層解析／容量－電圧特性【事前学習】教科書4.2.2を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第13回	MOS型電界効果トランジスタ(1)：基本構造と動作原理【事前学習】教科書6.1.1を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．演習の内容を提出レポートとしてまとめること（60分）．提出したレポートは採点し返却する．
第14回	MOS型電界効果トランジスタ(2)：理想特性【事前学習】教科書6.1.2を読み，理解できない箇所を明確にしておくこと（120分）．【事後学習】講義を実施した範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習すること（120分）．
第15回	理解度確認試験およびその解説【事前学習】これまでの講義実施範囲について，ノートおよび教科書を用いて復習し，理解度確認試験の準備をすること（120分）

その他

教科書	松波弘之，吉本昌広『半導体デバイス』 series電気・電子・情報系7 共立出版 2004年第5版
参考書	古川静二郎『半導体デバイス』コロナ社 1982年第1版大西一功・藤田実『絵ときでわかる　半導体デバイス』オーム社 2002年第1版
成績評価の方法及び基準	平常試験（80%）および演習・宿題などの平常点（20%）により評価．
質問への対応	随時，研究室にて対応．
研究室又は連絡先	船橋校舎425室（高橋研究室）／takahashi.yoshihiro@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	水曜船橋 12:15 ～ 13:15
学生へのメッセージ	半導体素子は身の回りにある携帯電話やDVD，CDプレーヤ等，あらゆるところで使われている．半導体素子の仕組みはどのようになっているか，半導体と絶縁物，導体はどう違うのか等々を考えながら勉強して欲しい．

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