科目コード 科　　　　　　目　　　　　　名 学年 単位・時間 科目区分 授業形態 学修単位
3205 電子工学：Electronic Engineering  3E 　2・90分 履修 講義・通年 －
教　員　名 仙波伸也：SENBA Shinya
授業概要 　近年の高度情報化社会をもたらしたエレクトロニクスの目覚しい発展は、既存の半導体デバイスの機能の飛躍的な向上に加え、新しいデバイスの登場に負うところが大きい。本科目では半導体デバイス基礎となるｐｎ接合の定量的な電圧－電流特性を学習し、また代表的な半導体デバイスであるトランジスタの構造と動作原理を定性的に理解し、その機能を応用できる力を養うことを目的とする。
到　達　目　標 評　価　方　法
１）エネルギー帯構造理解し、半導体中のキャリアの生成機構について説明でき
　　る。
２）各バイアスにおけるｐｎ接合のエネルギー帯構造を説明できる。
３）ｐｎ接合の電圧－電流特性を定量的に式を用いて説明できる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４）バイポーラトランジスタ及びFETの動作原理を説明できる。 		 中間試験（40％）、期末試験（40％）、レポート（20％）
学習・教育目標 （Ｃ） ＪＡＢＥＥ基準１（１）  
授　　　　　　業　　　　　　計　　　　　　画 回 項　　　　目 内　　　　　　容 授　　　　　　業　　　　　　計　　　　　　画 回 項　　　　目 内　　　　　　容
　 電子と結晶①  原子内の電子の状態及び電子配置について説明する。 　   半導体の電気伝導③  キャリヤの拡散及び拡散による電流について説明する。
第１ 第１６
　 　
　 電子と結晶②  原子の集合体である結晶及び結晶中での原子の結合について説明する。 　   半導体の電気伝導④  キャリヤ密度の時間変化を表すキャリヤ連続の式について説明する。
第２ 第１７
　 　
　  電子と結晶③  結晶の種類及び結晶面について説明する。 　  ｐｎ接合とダイオード①  ｐｎ接合および拡散電位について説明する。 エネルギーバンド図を用いて、pn接合の電圧ー電流特性を定性的に説明する。
第３ 第１８
　 　
　  エネルギー帯と自由電子①  原子内の電子の運動エネルギーとポテンシャルエネルギーについて説明する。 　  ｐｎ接合とダイオード② pn接合の過剰少数キャリヤ密度について定量的に説明する。
第４ 第１９
　 　
　  エネルギー帯と自由電子② 原子が集合して結晶を構成した場合のエネルギー帯形成について説明する。 　  ｐｎ接合とダイオード③  過剰少数キャリヤの拡散により生ずる電流を定量的に説明する。
第５ 第２０
　 　
　  エネルギー帯と自由電子③  結晶のエネルギー帯構造と電気伝導性の関係について説明する。 　  ｐｎ接合とダイオード④  pn接合を用いたダイオードの総合的な電圧－電流特性について説明する。
第６ 第２１
　 　
　 半導体のキャリア①  真性半導体でのキャリヤの生成機構、および真性半導体と不純物半導体の違いについて説明する。 　 ＬＥＤと太陽電池  pn接合の応用として、ＬＥＤと太陽電池について説明する。
第７ 第２２
　 　
　 中間まとめ 中間まとめとして試験を実施する。 　 中間まとめ 中間まとめとして試験を実施する。
第８ 第２３
　 　
　 半導体のキャリア②  不純物半導体でのキャリヤの生成機構について説明する。 　 バイポーラトランジスタ① トランジスタのエネルギーバンド図、キャリヤの流れ及び電流増幅率について説明する。
第９ 第２４
　 　
　  キャリア密度とフェルミ準位①  半導体中のキャリヤ密度とフェルミ・ディラック分布関数の関係について説明する。 　 バイポーラトランジスタ②  電流増幅率の決定因子及び接地形式について説明する。
第１０ 第２５
　 　
　  キャリア密度とフェルミ準位② 真性キャリヤ密度とフェルミ準位の関係について説明する。  　 バイポーラトランジスタ③ スイッチング動作と飽和領域の関係について説明する。
第１１ 第２６
　 　
　  キャリア密度とフェルミ準位③  不純物半導体中のキャリヤ密度とフェルミ準位について説明する。 　 バイポーラトランジスタ④  図式解析法を用いた電圧・電流の算出方法について説明する。
第１２ 第２７
　 　
　  半導体の電気伝導①  半導体に電圧を印加した際のドリフト電流について説明する。 　  接合形FET①  接合形FETの動作原理について定性的に説明する。
第１３ 第２８
　 　
　  半導体の電気伝導② 半導体におけるオームの法則及び各導電形の半導体の抵抗について説明する。 　  接合形FET②  静特性および相互コンダクタンスについて説明する。
第１４ 第２９
　 　
　 中間まとめ   前期の学習事項のまとめを行う。 　  まとめ   全体の学習事項のまとめを行う。また授業評価アンケートを行う。
第1５ 第３０
　 　
関連科目 化学A、物理A、基礎数学ⅠB、電気回路Ⅰ
教　科　書 電子デバイス工学（古川静二郎、荻田陽一郎、浅野種正／森北出版）
参　考　書 基礎半導体工学（国岡昭夫、上村喜一／朝倉書店）
授業評価・理解度 最終回に授業評価アンケートを行う。
副担当教員 　
備　　考