授業名電子物性工学特論(電気工学特論)(99FA019)授業名(英)Advanced Lectures on the Electrical
教員名阿武 宏明
開講年度学期2024年度 前期
曜日時限水曜1限
開講学科大学院 工学研究科工学専攻

単位2.0学年修士課程1・2年
区分電気・電子工学 講義・演習課程選択必修

概要電気・電子材料や電子デバイスの動作や特性を理解する上で必要となる固体物性の重要な項目について講義する。
達成目標・結晶内電子の挙動について理解し電気工学の諸事項に活用できる。
・固体の電気物性について理解し電気工学の諸事項に活用できる。
・固体の熱・電気的性質について理解し電気工学の諸事項に活用できる。
・量子効果デバイスにおける基礎物性を理解し電気工学の諸事項に活用できる。
学習教育目標
成績評価方法演習・小問:50点、 レポート:50点
演習・小問、レポートによって習熟度を確認し、その成績の合計に応じて以下のように評価を与える。

合 格:S(90~100点)、A(80~89点)、B(70~79点)、C(60~69点)
不合格:D(59点以下)
  
教科書講義ノートの板書、パワーポイント、資料配布等により行う。
参考書 ・半導体工学 第2版 半導体物性の基礎  
  著者:高橋清、出版社:森北出版
・固体物性の基礎 半導体デバイスへのアプローチ 
 著者:綱川資成 出版社:技報堂
・Elements of Solid State Physics, Second Edition,
  M.M. Rudden, J. Wilson (John Wiley & Sons Ltd., 1993)
・Physical Fundations of Solid State and Electron Devices,
  Altan M. Ferendeci (McGraw-Hill, Inc.,1991)
履修上の注意

授業計画結晶内電子の挙動
The behavior of electrons
1回 周期ポテンシャルとブロッホ定理
Periodic Potenstial, Bloch theorem
2回 エネルギーバンド、有効質量
Energy bands, effective mass
3回 電気伝導、正孔
Carrier conducition, hole
4回 量子井戸
Quantum well

・1-4回の演習・小テスト Exercises/small examinations

半導体の電気物性
The electrical properties of semiconductors
5回 伝導現象
Electrical conductivity
6回 散乱機構
Scattering mechanisms
7回 Hall効果、磁気抵抗
Hall effect, magneto-resistance effect
8回 半導体デバイスと応用
Semiconductor devices and applications

・5-6回の演習・小テスト Exercises/small examinations

半導体の熱・電気的性質
The thermoelectric properties of semiconductors
9回  格子振動・フォノン
Lattice vibrations, phonons
10回 比熱・熱伝導率
Specific heat, thermal conductivity
11回 熱電現象、ゼーベック効果、ペルチェ効果
Thermoelectric phenomenon, Seebeck effect, Peltier effect
12回 熱電デバイスと応用
Thermoelectric deviceis and applications

9-12回の演習・小テスト Exercises/small examinations

量子効果
Quantum effects
13回 超格子
Superlattices
14回 超格子の電子状態、光学的性質
Electronic states and optical properties of superlattices
15回 超格子構造の作製
Preparation of superlattice structures
   デバイスと応用(量子井戸レーザー、HEMT、共鳴トンネルトランジスタ等)
Devices and applications (quantum well laser, HEMT, resonat tunneling transistors, etc.)

・13-15回の演習・小テスト Exercises/small examinations

16回 総合演習 General exercises
・レポート Reports

注意