授業科目名 （英文名） 半導体工学 (Semiconductor engineeri ng) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 ３年次・後期 担当教員 部家 彰 所属 工学研究科 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 講義目的 半導体の電子物性を利用した半導体素子は現在の情報化社会を支える重要な技術であ り、新たな素子構造や新材料の開発が絶え間なく行われている。本講義では基本的な 半導体素子であるダイオードやトランジスタの電気的性質を理解し、半導体の電子物 性をより深く理解することを目的とする。 到達目標 pn接合の電気特性をエネルギーバンド図を使って説明できること。トランジスタの構 造と動作原理を理解し、構成する材料（金属、半導体、絶縁体）の物性との関係を説 明できること。 講義内容・授業計画 講義内容 エネルギー材料工学で習得した半導体物理（電子物性）を基にダイオード（pn接合） やMOSトランジスタの動作原理を電荷の分布・振る舞いで説明する。また、各半導体 素子における重要な概念（整流特性、生成・再結合、降伏現象、金属・半導体接触、 短チャネル効果等）についても説明する。 授業計画 １．半導体素子とは ２．エネルギー帯図 ３．半導体のキャリア密度とフェルミ準位 ４．半導体の電気伝導 ５．pn接合 ６．pn接合ダイオードの構造と動作原理① ７．pn接合ダイオードの構造と動作原理② ８．pn接合ダイオードの降伏現象 ９．pn接合ダイオードの接合容量 １０．金属と半導体の接触 １１．バイポーラトランジスタの構造と動作原理① １２．バイポーラトランジスタの構造と動作原理② １３．MOS電界効果トランジスタの構造と動作原理① １４．MOS電界効果トランジスタの構造と動作原理② １５．CMOS、集積回路、作製技術 テキスト 「基礎からの半導体工学」、清水博文、星 陽一、池田正則 共著、日新出版 参考文献 「半導体デバイスー動作原理に基づいてー」、松尾直人 著、コロナ社 「半導体物性Ⅱ -素子と物性」、犬石嘉雄、浜川圭弘、白藤純嗣 著、朝倉書店 「図説 電子デバイス」、菅 博、川畑啓志、矢野満明、田中 誠 共著、産業図書 「薄膜トランジスタ」、薄膜材料デバイス研究会 編、コロナ社 「半導体デバイスの基礎 中 《ダイオードと電界効果トランジスタ》」、B.L.アンダー ソン、R.L.アンダーソン 著、樺沢宇紀 訳 シュプリンガー・ジャパン 成績評価の基準・方法 小テストと期末試験を合計１００点とし、６０点以上を合格とする。 履修上の注意・履修要件 授業欠席の際の証明書:病院の領収書でも良い ≪新型コロナウィルス感染症に伴う特例措置に基づく遠隔授業≫ ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては、 新型コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンラ インで繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場 合があり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の
端末やWi-Fi環境)が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に決定 ・連絡します。
実践的教育 該当しない
