平成28年度 シラバス 授業計画
電気電子材料(Electrical and Electronic Materials)
担当教員名 堤 保雄 学科・専攻, 科目詳細 電気情報工学科 電気電子工学コース 4年 後期 2単位 学修単位 講義 学科のカリキュラム表 専門科目 選択科目 共生システム工学の科目構成表基礎工学科目 材料・バイオ系 学習・教育目標 共生システム工学 D-2(50%) D-3(20%) H-1(30%) JABEE基準1(1) (d)(g) 科目の概要 電気電子材料は、エレクトロニクスや情報通信分野の基礎と応用を支える 重要な材料である。本講義では基礎的な現象に対して定性的な記述と同時に 、原子、分子や電子のミクロなオーダでの定量的な考え方に重点が置かれる 。主に、固体中の電子の挙動を中心に、固体の電気的、磁気的な性質につい て学び、各種材料(導体、半導体、誘電体、磁性体)やそれを用いた素子の特 性を理解させることを目的としている。 テキスト(参考文献) 大木義路、石原好之、奥村次徳、山野芳昭:「電気電子材料」、電気学会 萩野俊郎：「エッセンシャル応用物性論」、朝倉書店 履修上の注意 数学・物理・電気磁気学・電子工学を基礎として講義を行う。内容的には 新しいことが多いので、毎回復習を欠かさないようにすること。本科目は、 授業で保証する学習時間と、予習・復習及び課題レポート作成に必要な標準 的な自己学習時間の総計が、90時間に相当する学習内容である。 科目の達成目標 (1)金属の電気伝導理論、エネルギーバンド理論、金属-半導体-絶縁体、超 伝導現象、光電効果、誘電体の分極、強誘電体の磁化機構等の重要な理論や 現象について説明できる。(D-2） (2)金属材料、半導体材料、誘電体材料、磁性体材料の基礎的性質について 学び、比較して説明できる。(D-2） (3)電気電子材料が応用としてどのようなところに使われているかを知って いる。(H-1) (4)講義が進むのにあわせて関連材料を使用した応用素子について自主的・ 継続的に調べる。(D-3) 自己学習 目標を達成するためには、自分自身で各材料に関する基礎物性事項を電子 物性に関する専門書で学習することやこれらの材料が身近な電気・電子部品 のどのようなところに使われているかを調べることが重要である。 目標達成度(成績) の評価方法と基準 合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課 合格の対象としない欠席条件（割合）： 1/3以上の欠課 成績評価は、定期試験(60%) と演習・レポート(40 %) の結果を総合して 評価する。総合評価において60 %以上となれば本科目の合格とする。 定期試験では、上記の本科目の達成目標(1)(2) 及び(3) の達成度を評価 する。4つの課題レポートの結果より本科目の達成目標(3)(4) を評価する。 課題レポートの内容は、金属材料、半導体材料、誘電体材料、磁性体材料 について教科書の第2章により材料による分類とその特徴をまとめ、関連材 料を使用した応用素子について調べる。 連絡先 [email protected]
授業の計画・内容 第1週 電気電子材料とは 電気電子材料について概説する。 第2週 物質の構造 エネルギー準位と原子内の電子配置、化学結合、物質の形態について概説する。 第3週 金属の電気伝導 金属の特徴と電気的諸特性(抵抗、導電率、移導度等)について説明する。 第4週 金属材料 導体材料や金属抵抗材料について具備すべき条件と主な材料の特性を概説する。 第5週 半導体(1) 半導体材料の基礎的性質について説明する。半導体中での導電機構について学ぶ。 第6週 半導体(2) 半導体の光電効果(光電子放出、光導電効果、光起電力効果) について説明する。 第7週 半導体材料 半導体材料の種類と結晶作成技術について概説する。 第8週 中間試験 第9週 誘電体(1) 誘電体の基礎と電気伝導、誘電分極の機構と内部電界や交番電界下での誘電体の挙動について説明す る。 第10週 誘電体(2) 強誘電体と反強誘電体の特性と機能応用について説明する。 第11週 絶縁破壊 絶縁破壊現象と固体絶縁体の電気的破壊機構について説明する。 第12週 絶縁材料 絶縁材料の分類と主な絶縁材料の特性とその性質を概説する。 第13週 磁性体(1) 磁気モーメントについて説明し、磁性体の種類（常磁性、反磁性強、反強磁性とフェリ磁性）とその 特長について概説する。 第14週 磁性体(2) 磁区構造と磁化機構について説明する。 第15週 磁気材料 磁気材料の分類と主な磁気材料の特性とその性質を概説する。 期末試験
