【授業の目的】
半導体デバイスとして重要なpn接合、バイポーラトランジスタ、MOSFETについて、キャリア輸送、高速動作限界、絶縁破壊機構について学ぶ。 pn接合、バイポーラトランジスタ、MOSFETについて、出力特性、高速動作限界、絶縁破壊機構について学び、これらデバイスの机上設計法を習得する。
【授業の到達目標】
○pn接合ダイオードの拡散電流、電界分布を説明できる。 ○pn接合のキャリア蓄積機構とリカバリ過程を説明できる。 ○pn接合におけるバイアスと空乏層容量の関係を説明できる。 ○pn接合の絶縁破壊機構について説明できる。 ○バイポーラトランジスタの電流増幅率とエミッタ接地回路の電圧増幅率の計算ができる。 ○MOSFETの出力特性の計算ができる。
【授業概要(キーワード)】
pn接合、バイポーラトランジスタ、MOSFET、拡散電流、逆方向回復過程、蓄積電荷、C-V、電流増幅率
【授業計画】
・授業の方法
講義が中心であるが、必要に応じて学術情報センターの端末を活用してシミュレーション演習を行う。
・日程
1週 半導体工業の変遷と展望、能動デバイスの位置づけ 2-6週 pn接合の拡散電流、キャリア蓄積、空乏層容量 pinダイオード、逆方向回復過程 7-10週 バイポーラトランジスタの電流増幅機構 高速化限界、耐電圧特性 11-13週 MOSFETの電流増幅機構 13-15週 有機デバイス(TFT、発電デバイス)
【学習の方法】
・受講のあり方
出席票を用いて出席を取るとともに、その票で個別の質問を受け付ける。
・授業時間外学習へのアドバイス
講義前にテキストを読んでくる習慣をつけてほしい。 大学院での研究において、電子デバイスの知識が実社会の産業とどう関連づけられるのか意識してほしい。半導体分野への就職を考えている人は、参考書の章末問題を解きながら、知識の完全習得を目指してほしい。
【成績の評価】
・基準
100点満点で60点以上を合格とする。
・方法
中間試験(40点)および期末試験(60点)で評価する。
【テキスト・参考書】
半導体デバイスの要点 廣瀬文彦著 http://fhirose.yamagata-u.ac.jpからダウンロードする。 半導体デバイスの基礎 培風館 松本智著
【その他】
・学生へのメッセージ
ナノテクノロジーでの微細機能素子は半導体技術を活用してできあがる。これを学ぶことで、高度電子産業で活躍するための基礎知識を習得することができる。
・オフィス・アワー
10号館2F 随時訪ねてください。
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