<理工共通>集積回路の基礎

概要

コンピュータやスマートフォンなどのIT機器,家電製品,自動車,産業用機器などあらゆる製品で使用される半導体集積回路は我々の生活に不可欠な技術である。 本講義の目的は,理工学部のカリキュラム・ポリシーである「科学・技術の諸問題を解決する基礎的能力を習得」するため,半導体集積回路の基本である電界効果型トランジスタ(MOSFET)の動作原理や半導体中の電子の性質,MOSFETを組み合わせたCMOS集積回路の構成と動作,および各種基本的論理回路の構成と動作について詳しく説明する。そして,ディジタル信号の０と１がどのような物理現象を用いて演算・記憶されるのか,処理速度や消費電力は何で決まるのか,大規模な論理回路がどのように実現されるのか,を学ぶ。 電気回路に関する基礎知識を前提に講義を進める。また,情報理工学実験,電気電子工学実験の内容の一部と密接に関連している。

目標

(１)集積回路の理解に必要な半導体の電気的性質の基本を理解する (２)MOSFETの構造と動作原理,高性能化の指針を理解する (３)CMOS論理回路および記憶回路の構成と動作原理を理解する また,上記の理解の結果としてディプロマポリシーに記載の「科学技術のさらなる発展へ貢献できる人材としての基礎能力」を習得することを目標とする。

授業外の学習

指定教科書を読み技術の概要を把握する。また,電子の動きや電圧変化などに関する各種方程式については,式と解説文を比較しながら式の意味を理解する(予習所要時間60分)。 講義中に学んだこと思い出しながら講義資料を丁寧に読み返し,要点をノートに整理する。また,演習課題/小テストを振り返り,解けなかったところを克服する(復習所要時間130分)

所要時間: 190分