開講学期 | 2009年度 後期 |
授業区分 | 週間授業 |
対象学科 | 電気電子工学科 |
対象学年 | 2 |
必修・選択 | 必修 |
授業方法 | 講義 |
授業科目名 | 電子物性 |
単位数 | 2 |
担当教員 | 植杉克弘 |
教員室番号 | Y701 |
連絡先(Tel) | 0143-46-5546 |
連絡先(E-mail) | uesugi@mmm.muroran-it.ac.jp |
オフィスアワー | 月曜日 11:00−12:30, 木曜日 11:00−12:30 |
授業のねらい | 本授業では,電子デバイス動作の基礎となる固体内での電子の振る舞いについて学ぶ. |
到達度目標 |
次の項目の習得を目標とする. 1. 電子物性に関する基本的用語を理解し,使用する事ができる.(知識力,40%) 2. 固体内での電子の基本的振る舞いを理解する.(理解力,20%) 3. エネルギーバンド理論を学び,金属と半導体の違いを理解する.(理解力,20%) 4. 半導体の基礎的な性質を理解する.(理解力,20%) |
授業計画 |
1週目 固体の結晶構造(1) 結晶の結合力,空間格子 pp.1-6(教科書) 2週目 固体の結晶構造(2) ブラベー格子,代表的な結晶構造 pp.6-13 3週目 格子振動(1) pp.14-17 4週目 格子振動(2) pp.18-22 5週目 固体の比熱 pp.23-30 6週目 古典的電子伝導モデル pp.31-37 7週目 量子力学の基礎(1) シュレディンガーの波動方程式,井戸型ポテンシャル pp.38-43 8週目 量子力学の基礎(2) トンネル効果 pp.43-49 9週目 固体のバンド理論(1) 金属自由電子 pp.50-58 10週目 固体のバンド理論(2) 周期ポテンシャル pp.58-62 11週目 固体のバンド理論(3) 結晶内での電子の運動,正孔 pp.62-67 12週目 固体のバンド理論(4) 金属,半導体,絶縁体のバンド構造 pp.67-69 13週目 半導体(1) 真性半導体と不純物半導体 pp.70-76 14週目 半導体(2) キャリア,ホール効果 pp.76-82 15週目 半導体(3) ダイオードとトランジスタ pp.82-89 |
教科書 | 松澤剛雄・高橋清・斉藤幸喜共著「電子物性」森北出版 定価(2300円+税) |
参考書 | C.Kittel著(宇野ら訳)「固体物理学入門 上」丸善 定価3,570円(税込) (図書館に所蔵あり) |
教科書・参考書に関する備考 |
教科書の他に授業に使用する必要な資料は適宜プリントとして配布する。 授業中に関数電卓を用いて計算することがあるので,各自関数電卓を持参すること. |
成績評価方法 |
100点満点で定期試験70点,レポート30点の割合で評価する.合計点で60点以上のものを合格とする。各到達度目標の評価方法は,次のように行う. 目標1. 定期試験ならびにレポートにおいて論述問題を出題し,達成度を評価する. 目標2~4. 定期試験ならびにレポートにおいて論述問題と計算問題を出題し,達成度を評価する. |
履修上の注意 |
@知識力,理解力の向上を目指すために,毎回レポートを課します. A授業中の質問は大歓迎.オフィスアワーなどでの質問も適宜受け付ける. B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. C再試験は原則として行わない. D不合格者は再履修すること. |
教員メッセージ | 電子デバイスの動作特性を理解するためには,固体内での電子の振る舞いを理解しておくことが大切です.電子物性を理解するには統計力学や量子力学などの基礎的な知識が必要なため,理解できない場合にはオフイスアワーなどを活用して質問に来てください. |
学習・教育目標との対応 |
本授業は、「電気電子工学科の学習目標」の B.電気電子工学分野の技術の基礎となる知識を習得する に主体的に関与する. |
関連科目 | この科目の履修は,物理学,解析,電磁気学Iを修得している事が望ましい.今後の関連科目は,3年次開講の電気電子材料,半導体工学である. |
備考 |