半導体集積回路Ⅰ (J42A)

日本大学理工学部

2025年大学院理工学研究科シラバス - 電子工学専攻

設置情報

科目名	半導体集積回路Ⅰ
設置学科	電子工学専攻	学年	1年
担当者	高橋　芳浩	履修期	前期
単位	2	曜日時限	木曜2
校舎	船橋	時間割CD	J42A
クラス

概要

学修到達目標	高密度･高集積化が進み，小型･軽量･高性能な集積回路は，あらゆる産業に欠かせない電子部品となっている．本講義を通し，集積回路（主にメモリ）技術を必要とする際に対応ができるような知識を得ることができる．また，学会誌の論文や解説記事を困難なく理解できることを目標とする
授業形態及び授業方法	「対面授業」板書またはスライドを用いて講義を行う．
準備学習（予習・復習等）の内容・受講のための予備知識	半導体物理の基礎，デバイス物理の基礎，アナログ・デジタル回路の基礎知識を有すること．

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を学ぶ	【事前学修】シラバスの内容を確認の上，授業に臨むこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第2回	集積回路基礎知識 (1)：半導体材料の各種特性について学ぶ	【事前学修】半導体の基礎特性について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第3回	集積回路基礎知識 (2)：集積回路中における各種デバイス（ダイオード，トランジスタ）の構造および基本特性について学ぶ	【事前学修】ダイオード，トランジスタの動作原理について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第4回	MOS構造の原理：電圧印加に伴う半導体表面の空乏層，電荷密度，容量の変化などについて学ぶ	【事前学修】MOS構造の原理について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第5回	MOSFETの構造および特性：半導体集積回路の基本的構造であるMOSFETの構造・特性について学ぶ	【事前学修】MOSFETの原理について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第6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学ぶ	【事前学修】MOSFETを使用したインバータについて予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第7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学ぶ	【事前学修】CMOS回路について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第8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学ぶ	【事前学修】DRAMについて予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第9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学ぶ	【事前学修】SRAMについて予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第10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学ぶ	【事前学修】不揮発性メモリについて予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第11回	新しいメモリ素子：FERAMやMRAMなど，新たなメモリデバイスの構造や動作原理について学ぶ	【事前学修】半導体メモリについて予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第12回	次世代デバイス：SOI (Silicon On Insulator) など次世代のデバイスについて学ぶ	【事前学修】SOIデバイスについて予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第13回	半導体集積回路の信頼性 (1)：集積回路の劣化機構について学ぶ	【事前学修】半導体デバイスの劣化機構について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第14回	半導体集積回路の信頼性 (2)：宇宙空間など特殊環境下での信頼性低下などについて学ぶ	【事前学修】半導体デバイスの宇宙放射線照射効果について予習し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間
第15回	現在の研究動向：　学会などで多く取り上げられている研究動向について紹介する	【事前学修】半導体デバイスに関する研究動向について調査し，理解できない箇所を明確にしておくこと．【事後学修】講義を実施した範囲について，提示資料・ノートを用いて復習すること．	【事前学修】 2時間【事後学修】 2時間

その他

教科書	各項目について資料を提示するので，特に教科書は指定しない．
参考資料コメント及び資料（技術論文等）	松波弘之，吉本昌広　著『半導体デバイス』 series電気・電子・情報系共立出版柳井久義，永田謙　著『新版　集積回路工学 (1), (2)』大学講義シリーズコロナ社菅野卓雄監修，伊藤隆司　編著『ULSIデバイス･プロセス技術』電子情報通信学会『ICガイドブック』電子情報技術産業協会 S.M. Sze, VLSI Technology, McGraw-Hill Science ICガイドブックは専門用語や簡単な説明が載っている．上記の参考書の他に，IEEE等の学会論文誌や専門雑誌を参考にすることを薦める．
成績評価の方法及び基準	宿題，レポートを総合的に評価する．
質問への対応	研究室にて対応
研究室又は連絡先	船橋校舎425号室 E-mail　takahashi.yoshihiro@nihon-u.ac.jp
オフィスアワー	金曜船橋 12:00 ～ 13:00
学生へのメッセージ	一つ一つ理解を深めていくという地道な努力を惜しまないこと．

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