基本情報/Basic Information

遠隔授業（授業回数全体の半分以上）の場合は、科目名の先頭に◆が付加されています（2023年度以降）

開講科目名 ／Course	半導体工学Ⅰ／Semiconductor DevicesⅠ
時間割コード ／Course Code	S1407870_S1
開講所属 ／Course Offered by	システム工学部／Faculty of Systems Engineering
ターム・学期 ／Term・Semester	2024年度／Academic Year　　第2クォーター／2Q
曜限 ／Day, Period	月／Mon　2
開講区分 ／Semester offered	第2クォーター／2Q
単位数 ／Credits	1.0
学年 ／Year	3,4
主担当教員 ／Main Instructor	宇野　和行
科目区分 ／Course Group	_
授業形態 ／Lecture Form	講義
教室 ／Classroom	北１号館Ａ２０２／北１号館Ａ２０２
開講形態 ／Course Format
ディプロマポリシー情報 ／Diploma Policy

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Affiliation
宇野　和行	システム工学部（教員）

授業の概要・ねらい ／Course Aims	半導体デバイスは、コンピュータ、電気機器、通信、発電、輸送、交通、照明、エンターテイメントにいたるまで幅広く使われ、さまざまな社会基盤を支えている。特に近年は国家戦略物資として重要視されている。この講義では、半導体工学ＩとⅡをあわせ、半導体工学に関する基礎的な部分を学修する。 一般に、半導体工学の授業は、（１）半導体の材料としての性質（物性）の基礎、（２）ダイオードを例とした半導体物性応用の基礎、（３）バイポーラトランジスタの原理と動作の理解、（４）電界効果トランジスタの原理と動作の理解の４つが主な内容である。（１）と（２）は半導体材料の基礎物性と応用のための基礎的内容であり、（３）および（４）は、デジタル集積回路、アナログデバイスやアナログ集積回路の理解のための基礎内容となる。この半導体工学Ｉの授業では（１）をカバーする。
到達目標 ／Course Objectives	指定した教科書の第１章の内容理解を目指す。 （１）半導体材料の結晶としての性質を理解する。 （２）半導体材料のエネルギーバンド構造を理解する。 （３）半導体中のキャリアの性質について理解する。 （４）ドーピングによって実現されるｎ型半導体やｐ型半導体について理解する。 （５）半導体の導電性にかかわる諸性質や評価方法について理解する。 （６）数字を使った数値演算を確実に行えるようになること。
成績評価の方法・基準 ／Grading Policies/Criteria	（１）３回のレポート課題を10点×3回=30点で評価し、単位認定試験を90点満点として120点満点で評価する。60～120点を60点～100点に均等に割り付けて、最終的な成績評価とする。 （２）レポート課題は、計算や思考順序が整然と書かれており、理解して書いていることがレポートから読み取れるかどうかを重視して採点する。提出はPDFファイルで行うが、読めるPDFファイルであるかどうかについても採点対象となる。 （３）期末試験では、基礎的内容が把握できているかを重視する。論理立てて現象を記述説明できるかどうかがポイントとなる。
教科書 ／Textbook	（１）国岡昭夫、上村喜一「新版基礎半導体工学」朝倉書店、ISBN978-4254221381 （２）上記教書以外に必要な参考資料はMoodleから配布する。
参考書・参考文献 ／Reference Book	記載事項なし
履修上の注意 ・メッセージ ／Notice for Students	（１）教科書に何が書かれているかをまず理解し、続いて内容を理解するという順番で学修すると良い。 （２）レポート課題は手書きのものをPDFファイルにして提出する。その際、Adobe Scanというフリーソフトの使用を強く推奨する。 （３）レポート課題には早めに着手し、決して締切時間直前から着手しないようにする。 （４）関数電卓を使って数字の計算を行うことに慣れること。 （５）疑問点はできるだけ早く解決するようにすること。 （６）インターネット上の解説を鵜呑みにしない。間違った説明をしている検索上位サイトがある。
履修する上で必要な事項 ／Prerequisite	記載事項なし
履修を推奨する関連科目 ／Related Courses	電磁気学Ⅰ、電磁気学Ⅱ、固体物理学ＡおよびＢ
授業時間外学修についての指示 ／Instructions for studying outside class hours	（１）授業時間外学習として、授業日の前後に、２時間の復習時間と、その回の２時間の復習時間を確保すること。 （２）疑問点が生じたら、メールやTeamsのチャットなどで質問して、早期に解決すること。
その他連絡事項 ／Other messages	記載事項なし
授業理解を深める方法 ／How to deepen your understanding of classes	（１）授業時間中に紹介する半導体工学関連書籍を読んでみる。（③⑥⑦） （２）授業時間中に紹介するトピックスについて掘り下げてみる。（④⑤⑥⑦） 注：末尾の番号はアクティブラーニング実施要項の番号である。
オフィスアワー ／Office Hours	質問や相談事項は、電子メール、Moodleからのメッセージ送信、Teamsのチャットで連絡すること。
科目ナンバリング ／Course Numbering	S13023J11111C353，S13023J11111N314

No.	回（日時） ／Time (date and time)	主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position	学習方法と内容 ／Methods and contents	備考 ／Notes
1	１	バンド理論の概略	ボーアの水素原子モデル 電子軌道と量子数 エネルギー帯構造 正孔 金属・半導体・絶縁体
2	２	半導体中のキャリア濃度（１）	状態密度、分布関数
3	３	半導体中のキャリア濃度（２）	真性半導体 ｎ型半導体・ｐ型半導体
4	４	半導体中のキャリア濃度（３）	キャリア濃度の式 キャリア濃度の温度依存性 フェルミ準位
5	５	半導体中の電気伝導（１）	有効質量 電界によるキャリアの移動 拡散によるキャリアの移動 キャリアの熱励起と再結合
6	６	半導体中の電気伝導（２）	小数キャリア連続の式 光によるキャリアの励起 電気抵抗変化素子
7	７	電気的特性の評価方法	測定試料の作製 抵抗率の測定 ホール効果
8	８	まとめと単位認定試験