平成26年度 シラバス

授業科目				担当教員						開講期
電子工学				福田　京也						通年
科目番号				対象学年				履修上の注意		単位数
130503				5年　電子制御工学科						2単位
授業概要 最近の数年間に超高集積化のために益々微細化された素子の開発が行われ、本校では習っている古典電磁気学等では理解できない種々多くの電子素子が開発されている。 しかも、これらは量子力学でしか理解できない。この基本原理を深く理解していればこれらの新しい素子に親しみを持つことが出来る。 本講では到達目標にある種々の例を用いてこの基本原理に触れることを中心に講義をする。教科書で扱う内容を補うため、プリント等の参考資料を配布して原子物理の基本を理解することを念頭に授業を進める。　 　　到達目標 　　　1. 原子の構造の基礎および原子モデル、エネルギーバンド構造の基礎が理解できていること 　　　2. PN接合のエネルギー帯図や物理メカニズムが理解できていること 　　　3. トランジスタ及びFETの動作の基礎が理解できていること 　　　4. 原子双極子モーメントが誘起されるメカニズムを説明できること
教科書 改訂電子工学　西村信雄、落山謙三　コロナ社 参考書 國岡、上村　著”新版　基礎半導体工学　朝倉書店
授業の進め方 量子力学の基礎および半導体物理の基礎を中心に講義を行う。また適宜学生の理解度をチェックし、必要に応じて演習を実施し、レポート課題も課す。
授業内容 前期 自己点検 後期 自己点検 1 電子の性質と物理現象 1 トランジスタの動作原理 2 原子の構造 2 キャリアの拡散方程式と密度勾配 3 原子のエネルギー準位 3 トランジスタの静特性 4 原子の超微細構造 4 トランジスタの電流増幅率 5 熱エネルギーと分子運動 5 トランジスタの遮断周波数 6 金属、半導体、絶縁体とバンド理論 6 トランジスタの等価回路 7 半導体の導電現象 7 FETの動作原理 8 前期中間試験 8 後期中間試験 9 電子の統計分布、フェルミレベル 9 FETの静特性と等価回路 10 n型半導体、p型半導体 10 バイポーラトランジスタとFETとの違いについて 11 pn接合とその特性 11 メーザー・レーザーの原理 12 pn接合のエネルギー帯図 12 マイクロ波・レーザー光と原子双極子モーメント 13 pn接合の降伏現象と静電容量 13 電子放出と電子管 14 半導体応用素子 14 気体中の放電と放電管 15 前期末試験 15 学年末試験
成績評価の方法 定期試験で評価する。
学生へのメッセージ(事前学習・関連科目・履修上の注意等) 「授業内容」に対応する教科書および配布プリントの内容を事前に読んでおくこと。また、前回の授業ノートをよく復習しておくこと。課題として、授業の復習となる演習問題を課すので、しっかり解けるようになっておくこと。本科目の理解には、数学、物理の基礎的な素養を必要とする。内容は電子計測、電子回路１、２と連携しており、量子力学のための基礎となる。原子や半導体の電子や真空中の電子の振る舞いを理解できるようになってほしい。
学習・教育目標 (生産工学)						学習・教育目標 (電子工学)			学習・教育目標 (生物応用化学)
機械工学コース			環境材料工学コース
						A-2