2022年 理工学部 シラバス - 電気工学科
設置情報
科目名 | 電子デバイス | ||
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設置学科 | 電気工学科 | 学年 | 3年 |
担当者 | 松田・胡桃 | 履修期 | 前期 |
単位 | 2 | 曜日時限 | 土曜4 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | I64M |
クラス | |||
履修系統図 | 履修系統図の確認 |
概要
学修到達目標 | 電子デバイスは、我々が日常生活で使用しているPCやスマートフォンの他,生活家電だけでなく、自動車や鉄道など産業インフラストラクチャにおいて欠かせないものとなっている.そのため電気電子系エンジニアにとって電子デバイスを構成する素子に関する基本的な知識を修得することは必要不可欠である.本講義では主に電子デバイスで広く用いられているバイポーラ接合トランジスタ(BJT)や電解効果型トランジスタ(MOSFET)の構造と動作原理について解説する.また,MOSFETを用いたCMOS論理回路の回路構成と動作原理と,メモリ(記録回路)の基本構成と種類について解説する.学修到達目標として,これらのデバイスについて説明できるようにする. 本授業科目はDP4・5及びCP4・5に該当しています. |
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授業形態及び 授業方法 |
オンデマンド型授業 講義動画を配信するのでそれを参照すること.講義回によっては課題等があるので期限までに提出をすること.課題の内容や提出方法は毎回の講義動画内で説明をする. |
履修条件 | 半導体デバイスの基礎を履修していること,または半導体デバイスの基礎知識があれば良い. |
授業計画
第1回 | イントロダクション:学習の動機づけとして電子デバイスが使われる分野とアプリケーションについて講義し,半導体デバイスの基礎について復習(エネルギーバンド,フェルミ準位,真性半導体,不純物半導体等)をする. 【事前学習】シラバス確認および講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(60分) |
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第2回 | 半導体の基礎1:キャリヤのドリフト・拡散.pn接合等について講義をする. 【事前学習】講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第3回 | 半導体の基礎2:キャリヤのドリフト・拡散.pn接合等について講義をする. 【事前学習】講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第4回 | バイポーラトランジスタ1:共通ベース配置の素子構造と電流電圧特性について講義する. 【事前学習】講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第5回 | バイポーラトランジスタ2:共通エミッタ配置の素子構造と電流電圧特性について講義す 【事前学習】講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第6回 | MOSFET:素子構造と動作原理について講義する. 【事前学習】講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第7回 | MOSFET:電流電圧特性について講義する. 【事前学習】講義資料の予習(60分) 【事後学習】講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第8回 | 振り返り1:第1回から第7回までの講義に関して理解度確認をする. 【事前学習】これまでの講義資料の振り返り(240分) 【事後学習】理解度確認で理解に欠けていた分の復習(60分) |
第9回 | 集積回路:集積回路開発の成り立ち,集積回路の特徴と種類について講義を行う. 【事前学習】CSTポータルの講義資料の予習(60分) 【事後学習】CSTポータルの講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第10回 | 集積回路:MOS論理回路,CMOS論理回路,メモリICについて講義する. 【事前学習】CSTポータルの講義資料の予習(60分) 【事後学習】CSTポータルの講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第11回 | 集積回路:集積回路の製造技術について講義する. 【事前学習】CSTポータルの講義資料の予習(60分) 【事後学習】CSTポータルの講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第12回 | 光デバイス:発光現象,吸収,自然放出,吸収,フォトダイオード,発光ダイオードについて講義を行う. 【事前学習】CSTポータルの講義資料の予習(60分) 【事後学習】CSTポータルの講義資料および講義動画にて説明した内容の復習(180分) |
第13回 | 光デバイス:誘導放出,半導体レーザの発振原理,ダブルヘテロ結合,半導体レーザの材料及び製造工程について講義を行う.第9回から第14回の理解度確認課題を出す. 【事前学習】CSTポータルの講義資料の予習(60分) 【事後学習】CSTポータルの講義資料および講義動画にて説明した内容の復習及び理解度確認課題の学習(180分) |
第14回 | 光デバイス:半導体レーザの直接強度変調,外部変調,面発光レーザ,光通信への応用について講義する. エレクトロニクス実装:半導体レーザを搭載した光モジュールを例にして,関連する実装技術について講義する. 【事前学習】CSTポータルの講義資料の予習(60分) 【事後学習】CSTポータルの講義資料および講義動画にて説明した内容の復習及び理解度確認課題の学習(180分) |
第15回 | 総括:電子デバイスに関する基礎と応用に関する講義の総括を行う. 【事前学習】これまでの講義資料の振り返り(240分) 【事後学習】理解度確認で理解に欠けていた分の復習(60分) |
その他
教科書 |
本講義では,電子デバイスの最新技術も踏まえ,基礎から応用まで広い範囲を網羅するため,教科書を使用せず,独自の講義資料を使用する.講義資料は原則として,講義の1週間前にポータルサイトにアップロードする.
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参考書 |
和保 孝夫 『電子デバイス』 電子・情報通信レクチャーシリーズ C-14 コロナ社 2013年
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成績評価の方法 及び基準 |
第8回講義の課題の提出および完成度:40% 理解度確認期間における課題の提出および完成度:40% その他,上記以外の講義において提出された課題の提出および完成度:20% |
質問への対応 | 電子メールにて受け付ける。メールアドレスは以下の連絡先を参照. |
研究室又は 連絡先 |
松田 健一 メールアドレス:matsuda.kenichi@nihon-u.ac.jp 胡桃 聡 メールアドレス:kurumi.satoshi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
水曜 駿河台 14:50 ~ 15:00 8号館811室
金曜 駿河台 14:50 ~ 15:00 8号館811室
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学生への メッセージ |
産業における電子デバイスの応用範囲は非常に広く,講義では基礎知識を網羅する.興味があるデバイス技術については,別途教科書や学術論文を参照することを勧める. |