光電子デバイス

理工学部 - 機能創造理工学科

SEA62000

コース情報

担当教員: 富樫 理恵

単位数: 2

年度: 2024

学期: 春学期

曜限: 水3

形式: 対面授業

レベル: 300

アクティブラーニング: あり

他学部履修:

評価方法

レポート

10%

定期試験

定期試験期間中

60%

小テスト等

30%

詳細情報

概要

光および電子デバイスは,21世紀の高度情報社会を支えるシステムの基幹素子であり,技術者としては,その動作原理,デバイス構造とデバイス特性など,基礎的なデバイス概念を理解しておく必要がある。本講義では,半導体の物性基礎,pn接合,ダイオードの電流ー電圧特性,トランジスタ現象,バイポーラトランジスタ,電界効果トランジスタ,発光再結合と発光ダイオード,半導体レーザー基礎など,デバイスの基礎的事項に絞って解説する。 カリキュラム・ポリシーである「物質の理解と材料・デバイスの創成」,「ものづくりとシステムの創造」に関連した,電気・電子工学分野の光および電子デバイスの基礎知識を修得する学修を行う。 毎週小テストを実施する。 講義期間中,課題レポートを出題する。 講義資料の配布,レポートの提出はMoodleを介して行う。

目標

光,電子デバイスの基礎を理解する。 ディプロマ・ポリシーである「物質の理解と材料・デバイスの創成」,「ものづくりとシステムの創造」に関連した,電気・電子工学分野の光および電子デバイスの基礎知識を修得することで,独創的技術の開発に貢献する能力の修得を目標とする。

授業外の学習

テキストの所に記載した教科書を用い,講義スケジュールに基づき,授業内容を各自予習する。(各回所要時間100分) 授業内容,および出題された小テストの内容を各自復習をする。(各回所要時間100分)

所要時間: 授業1回あたり200分

スケジュール

  1. ガイダンス,光・電子デバイスの役割
  2. 半導体バンド構造と電子分布,エネルギーバンド
  3. 量子力学的に求めたエネルギーバンド 金属,半導体,絶縁物のエネルギー帯構造の違い
  4. p型,n型半導体の電子物性 電子,正孔の分布と密度(1)
  5. 電子,正孔の分布と密度(2)
  6. 半導体中での電子,正孔の流れと生成,再結合
  7. pn接合とショットキー接合
  8. ダイオードの電流‐電圧特性
  9. バイポーラトランジスタ(1)
  10. バイポーラトランジスタ(2)
  11. 電界効果トランジスタ (1)
  12. 電界効果トランジスタ (2)
  13. 発光再結合と発光ダイオード
  14. 半導体レーザー基礎

教科書

半導体工学(高橋 清・山田陽一共著,森北出版),電子デバイスの基礎と応用 (長谷川文夫 ・本田 徹共著,産業図書)を主な教科書として使用する。

    参考書

    • 半導体工学 第3版

      著者: 高橋 清・山田陽一

      出版社: 森北出版株式会社・2013年

    • 電子デバイスの基礎と応用

      著者: 長谷川文夫 ・本田 徹

      出版社: 産業図書・2011年

    • 半導体デバイス 第2版

      著者: S.M. ジィー

      出版社: 産業図書・2004年

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