授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2026年度/Academic Year   前期/First
開講曜限/Class period 水/Wed 5 , 水/Wed 6
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department システム理化学科/Department of Sciences and Informatics,システム理化学科システム理化学科/Department of Sciences and InformaticsDepartment of Sciences and Informatics,システム理化学科物理物質システムコース/Department of Sciences and InformaticsCourse of Physics and Materials Sciences,システム理化学科化学生物システムコース/Department of Sciences and InformaticsCourse of Chemical and Biological Systems,システム理化学科数理情報システムコース/Department of Sciences and InformaticsCourse of Mathematical Science and Informatics
対象学年/Year 2年 , 3年 , 4年
授業科目区分/Category 教育課程 システム理化学科
必修・選択/Mandatory or Elective 必修
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 半導体の基礎とその物理(後半8週)/Introduction to Semiconductor Physics and Materials
単位数/Number of Credits 1
担当教員名/Lecturer 桃野 直樹 (システム理化学科物理物質システムコース)
時間割コード/Registration Code J4188
連絡先/Contact 桃野 直樹(教育・研究2号館Q206室(内線5656))
オフィスアワー/Office hours 桃野 直樹(金曜日:16時~18時(この他、月・火・水:12時~13時で在室していればOK))
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2026/03/18
授業のねらい
/Learning Objectives
現代社会を支える基盤である半導体について、その基礎から応用までを概観し、以下の点について定性的に理解することを目的とする。

1.日本および世界の半導体産業の現状と課題【半導体リテラシー】
2.固体における電子の振る舞いを古典物理学に基づいて定性的に理解すると共に、バンド理論やpn接合といった半導体デバイスの基礎原理についても定性的に理解する【半導体基礎】
3.半導体チップが実際に作られるプロセスを、前工程(リソグラフィ・薄膜形成など)と後工程(パッケージング・検査など)の流れに沿って把握し、技術と産業のつながりを理解する【半導体製造プロセス】

これらを通じて半導体をより専門的に学ぶための基礎的素養を獲得する。
到達度目標
/Outcomes Measured By:
1. 半導体リテラシー(30%)
世界と日本の半導体産業の現状や課題を理解し、半導体が現代社会に果たす役割を説明できる。

2. 半導体基礎の理解(40%)
固体中の電子の振る舞いを古典物理に基づいて定性的に説明できる。
バンド理論の基本的な考え方を理解し、金属・半導体・絶縁体の違いを説明できる。
pn接合の基本的性質(整流作用など)を模式的に説明できる。

3. 半導体製造プロセスの理解(30%)
前工程(リソグラフィ、成膜、拡散・イオン注入、エッチング)と後工程(パッケージング、検査・評価)の大まかな流れを説明できる。
製造工程とデバイス性能・産業競争力の関係を理解できる。
授業計画
/Course Schedule
総授業時間数(実時間);12時間

1回目:ガイダンス
2回目:半導体リテラシー
3回目:半導体とは
4回目:半導体の物理基礎1:固体中の電子、バンド、キャリア
5回目:半導体の物理基礎2:pn接合、トランジスタ
6回目:半導体プロセス(主に前工程)
7回目:半導体プロセス(主に後工程)
8回目:半導体の応用、まとめ

各回の学習時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。
成績評価方法
/Grading Guidelines
各到達度目標に関して、小テストとレポートをもとに到達度を評価する。
100点満点で評価し、60点以上を合格とする。
目標1~3の達成度はレポートによって総合的に評価する。
履修上の注意
/Notices
(1) 80%以上の出席が必要。
(2) 授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板、Moodleで通知する。
(3) 不合格者は再履修しなければならない
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
学生便覧「学習目標と授業科目との関係表」参照
関連科目
/Related course
物理学A、物理学C、基礎物理学実験
実務経験のある教員による授業科目
/Course by professor with work experience
実務家教員を招聘して講義を行うことがある。