2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 物理学専攻
設置情報
| 科目名 | 固体電子論Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 高野 良紀 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜2 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M22B |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | エネルギーバンド理論の基礎が理解できるとともに、様々な半導体のエネルギーバンド図が理解できる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
【対面授業】 板書による講義形式あるいはあらかじめ用意された資料を用いた輪講形式。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
学部設置の物性物理学Ⅰ、Ⅱを履修していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス並びに、学部で学習した内容の復習。半導体とは？／完全結晶／Blochの定理／Brillouinゾーン 【事後学習】学部の講義ノートを参考にして、講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(4時間) |
|---|---|
| 第2回 | 自由電子モデル（空格子近似） 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第3回 | ほぼ自由な電子による近似 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第4回 | 強く束縛された電子からの近似 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第5回 | 半導体の化学結合とバンド構造 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第6回 | 有効質量、対称性１（固体物理で必要な群論） 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第7回 | 対称性２（対称化された波動関数の導出） 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第8回 | ｋ・ｐ摂動法 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第9回 | スピン軌道相互作用１（角運動量の合成） 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第10回 | スピン軌道相互作用２（スピン軌道相互作用を考慮したｋ・ｐ摂動法） 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第11回 | 歪んだエネルギーバンド 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第12回 | 2重群／代表的な半導体のエネルギーバンド構造 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第13回 | 真性キャリア密度／ドナーとアクセプター 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第14回 | ドナーおよびアクセプターに対する水素原子モデル／有効質量方程式 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
| 第15回 | １次元井戸型ポテンシャルから量子井戸へ 【事前学習】前回の講義で指示された内容について、参考書などを用いて調べておく。(2時間) 【事後学習】講義で行われた内容、特に式の意味や導出方法についてまとめる。(2時間) |
その他
| 教科書 | |
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
御子柴宣夫 『半導体の物理［改訂版][9784563032913]』 半導体工学シリーズ 培風館 1991年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート（１００％） |
| 質問への対応 | 随時。 |
| 研究室又は 連絡先 |
7号館1階711D 室。メールアドレスなどは初回の講義で伝える。 |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 12:10 ～ 13:20
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| 学生への メッセージ |
講義の進み具合に応じて、シラバス通りにならない可能性がありますが、その場合には講義の中で、事前に連絡します。 |