半導体や金属中の電子のふるまいを理解することに重点に置く。固体(金属、半導体)の電気的特性を決める重要な要素である電子状態のバンド構造が原子の周期的な配列からどのように発生するかを学ぶ。また半導体の電気伝導が電子と正孔がになっていることを学び、真性半導体、n型およびp型半導体の違いが理解できるようにする。

１．フェルミ粒子、古典粒子の性質の違いを説明できる。
２．フェルミ・ディラック分布関数や状態密度関数の求め方を説明できる。またそれらの関数のグラフ化や数値が計算できる。
３．金属のフェルミエネルギーや自由電子密度が計算できる。
４．金属、絶縁体、半導体の電気伝導をバンド構造から説明できる。
５．真性半導体のバンド構造を理解し、キャリア密度を計算できる。
６．n型半導体とp型半導体の違いをバンド構造で説明できる。また、キャリア密度やフェルミエネルギーが計算できる。

フェルミ分布、状態密度、固体のバンド構造、正孔、有効質量、真性半導体、n型、p型半導体

この科目は学習・教育目標Ａ-Ｄとの対応：Ｂ
この講義は「電子物性I」と「量子物理」に引き続き開講され、「半導体工学」「電気電子材料」を理解するための基礎的な事柄を学習する。

週一回90分の講義を行う。また、必要に応じて演習を実施する。

第１週 前期（電子物性１、量子物理）の復習
第２週 自由電子モデルによる金属の電気伝導
第３週 粒子のエネルギー分布則、状態密度
第４週 フェルミ・ディラック分布
第５‐６週 固体のエネルギー帯理論
第７週 前半のまとめと中間試験
第８週 バンド構造と電気伝導
第９-１３週 真性半導体、n型半導体、p型半導体のバンド構造、キャリア密度
第１４週 最新の半導体技術
第１５週 講義全体のまとめと期末試験

授業に集中し、しっかりとノートをとる。授業を妨げるような行動を行わない。わからない点があれば必ず質問して理解を深める。

講義の内容を充分に復習してに理解できるようにすること。不明な点は次回の講義の時に質問する。

科目の達成目標に記載の項目について試験を行い，以下の基準を満足したものを合格とする。中間試験５０点と定期試験５０点の合計１００点満点で６０点以上を合格とする。また、講義の３／４以上出席した学生のみ定期試験を受ける資格をもつ。

上記の授業の到達目標を理解しているかどうかを判断するために中間試験、定期試験を実施する。

＜テキスト＞ 応用物性論 (基礎工業物理講座 ６） 青木昌治 朝倉書店
（「電子物性１」、「量子物理」、「電子物性２」は共通の教科書を使う）
＜参考書＞ キッテル「固体物理学入門 上」（丸善）3,400円＋税

固体物性の基礎を量子論的に考える力を養うことに力を入れるので、半導体デバイス、磁性デバイス、超伝導デバイス等の研究を将来やりたい学生は必修。
・学習の基礎として数学的基礎知識を必要とする。電子物性Ｉと量子物理を修得していること。

8号館 8-219号室
毎週金曜日 16時―17時