授業のねらい |
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授業の目標 |
SiあるいはGaAs等の半導体材料は不純物注入等のによる物性制御に適し,電子素子材料として重要である。本講義においては,固体の電磁気学と固体における電子の振る舞いについて概説して,半導体材料における基礎的な物理的な性質を説明する。半導体p-n接合における物理的な構造とトランジスター並びにダイオードの電気特性を解説する。
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授業計画 |
○半導体材料の基本物性 ○固体の電磁気学概説 ○固体における電子の振る舞いについての概説 ○半導体のバンド構造 ○電子の速度と加速度,有効質量,ホール ○不純物準位,キャリヤの数と電荷の決定,ホール効果 ,キャリヤの励起 ○純粋な半導体のフェルミエネルギー, 不純粋物半導体のフェルミエネルギー ○半導体における電子数とホール数の計算 ○ 半導体の電気伝導率,再結合と捕獲 ○サーミスター,ホール効果による磁場の測定,赤外線検出 ○光伝導,直接及び間接の励起,ボロメーター ○半導体p-n接合,整流作用 ○半導体接合を用いた素子(ダイオード,トランジスター)
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教科書及び教材 |
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参考書 |
オックスフォード物理学シリーズ 固体の物理(下),丸善 キッテル固体物理学入門(下)丸善
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成績評価方法 |
出席率50%以上を履修者と見なし、履修者に対して定期試験を行い評価する。授業無断欠席の場合減点となる。 |
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履修条件等 |
波動論,電磁気学,量子論,統計熱力学の基本及び固体物性基礎論を習得していること。
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教員からのメッセージ |
半導体材料はIT時代の基礎となっている材料です。その特性を理解することは材料工学技術者として必須です。また半導体物理学の勉強を通して,電磁気学,量子力学など物理学の基礎また固体物性の基礎を復習し勉強してください。
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その他 |
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