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年度 2024年度 開講部局 先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻量子物質科学プログラム
講義コード WSP02900 科目区分 専門的教育科目
授業科目名 半導体物性工学
授業科目名
(フリガナ)
ハンドウタイブッセイコウガク
英文授業科目名 Physics of Semiconductor Devices
担当教員名 東 清一郎
担当教員名
(フリガナ)
ヒガシ セイイチロウ
開講キャンパス 東広島 開設期 1年次生   前期   1ターム
曜日・時限・講義室 (1T) 月3-6:先403N
授業の方法 講義 授業の方法
【詳細情報】
 
講義中心 
単位 2.0 週時間   使用言語 B : 日本語・英語
学習の段階 5 : 大学院基礎的レベル
学問分野(分野) 25 : 理工学
学問分野(分科) 11 : 電気システム制御工学
対象学生 1年次生 前期(1セメスター)
授業のキーワード 半導体物性、電子デバイス、キャリア輸送 
教職専門科目   教科専門科目  
プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
(学部生対象科目のみ)
 
到達度評価
の評価項目
(学部生対象科目のみ)
 
授業の目標・概要等 半導体の基礎物性と、半導体を用いた電子デバイスの基本動作や特性を理解する 
授業計画 1.原子軌道と電子(周期表と電子配列、内殻電子と価電子)
2.化学結合とエネルギーバンド(結晶構造、価電子からバンドへ、sp3混成軌道)
3.フェルミエネルギー、等エネルギー面(エネルギーバンドと第一ブリルアンゾーン、縮退)
4.実格子と逆格子(フーリエ変換、逆格子点と第一ブリルアンゾーン)
5.逆格子と回折(逆格子基本ベクトル、ブラッグ条件)
6.キャリアの運動(有効質量、フォノンバンド、格子緩和)
7.結晶欠陥とキャリア再結合(捕獲準位、SRHモデル、少数キャリアのライフタイム)
8.多結晶半導体の電気特性(結晶粒界、Setoのモデル、ポアソン方程式、エネルギー障壁)
9.非晶質半導体(短距離秩序と長距離秩序、準安定状態、価電子制御、移動度端)
10.絶縁膜(絶縁膜の電気伝導、絶縁破壊モード、信頼性評価)
11.MOSキャパシタ(エネルギーバンド図、電気特性)
12.MOSFET(動作原理、電流電圧特性)
13.pn接合、ショットキーバリアダイオード
14.先端半導体デバイスにおけるイノベーションと半導体物性工学
15.半導体産業の未来と必要とされる技術、製造業/半導体産業で働く意味とは 
教科書・参考書等 講義形式(講義中心)
使用する視聴覚教材の種類 (パワーポイント等)
Semiconductor Devices - Physics and Technology, S.M.Sze (Johon Wiley & Sons, 1985)等より関連事項を抜粋して講義する。 
授業で使用する
メディア・機器等
 
【詳細情報】  
授業で取り入れる
学習手法
 
予習・復習への
アドバイス
自身の研究と関連する内容や、実際の実験等で生じる疑問点について、問題意識を持って授業に臨むとよいと思います。 
履修上の注意
受講条件等
固体物性あるいは半導体物性に関する講義を学部レベルで履修しているのが望ましい。 
成績評価の基準等 レポートまたは試験等 
実務経験 有り  
実務経験の概要と
それに基づく授業内容
企業に於いて、半導体プロセス・デバイス開発に関する経験を有する。 
メッセージ  
その他   
すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 
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