開講年度 2007
教育課程名 主専門教育課程 学科別科目
授業科目番号 33
授業科目名 半導体物理学
開講曜日と時限 水曜日 3,4時限
教室番号 N104
開講学期 後期
単位数 1
対象学科・学年 材料物性工学科 応用物理コース3年
必修・選択の別 選択
授業方法  講義
担当教員 川島利器 (KAWASHIMA  Riki) (材料物性工学科・応用物理講座)
教員室番号 K707
連絡先(Tel) 0143-46-5616
連絡先(E-Mail) kawasima@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 金曜日 午前10時25分から午前11時55分 (変更もありうる。その場合には変更の曜日時間を示す。)
授業のねらい 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。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。

到達度目標 1、バンド構造モデルを理解する
2、半導体の物性を理解する
3、半導体の伝導機構について理解する
4、キャリア密度と伝導率について理解する
5、半導体のpn接合について理解する
授業計画 週 授 業 内 容 等 備    考
1週目 シラバスの説明、半導体物理学の概要 pp.1-2(教科書)
2週目 半導体物理学の前提とする知識の概要 pp.55-66, pp.131-164
3週目 バンド構造モデル前提とする知識の概要(金属電子論) 〃 
4週目 バンド構造モデル(固体内電子のエネルギー)  pp.166-180
5週目 バンド構造モデル(金属、半導体、誘電体) 〃 
6週目 半導体の物性 pp.181-202
7週目 半導体のpn接合 pp.209-220
8週目 定期試験
教科書及び教材 応用物性論 青木 昌治著、基礎工業物理講座6 朝倉書店)
物理学(小出昭一郎著)

参考書 宇野良清、他共訳 「キッテル固体物理学入門(上)(下)」第7版 丸善 定価(3,400円+税)
(図書館に所蔵あり)

成績評価方法 100点満点で定期試験で評価する。100点満点で60点以上を合格とする。
履修上の注意 1)講義を休まないで出席してください。
2)テキストを一読また講義を聞いただけで理解される簡単な内容を持つ講義ではない。各自がテキストおよび講義を受講し記録しているノートに基づき、十分に予習復習を行なう必要がある。そのことが、各自の知識力、理解力、計算力を向上させる。
3)授業中の質問は大歓迎。オフイスアワーなどでの質問も適宜受け付ける
4)授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。
5)再試験は行わない。
6)不合格者は再履修すること。
教員からのメッセージ 半導体物理学は、固体物理学を土台として、理解されます。固体物理学と同じように、力学、電磁気学、熱力学、量子論、統計力学などの物理学の基礎知識また微分方程式解法などの数学的手法の知識、化学結合などの化学の基礎知識などのことが半導体材料を理解する上で必要です。

学習・教育目標との対応 この授業の単位修得は、JABEE基準1(1)の(d):該当する分野別要件 (2)専門能力 各領域に対するプログラムの設定目標実現に必要な専門科目を系統的に修得した専門知識及び専門技術、に対応している。
学科の学習・教育目標の、 (F):応用物理専門能力 に対応している。
関連科目 固体物理学、結晶構造学、振動波動論、電磁気学、量子論、統計熱力学の基本を習得していること。
その他