Semiconductor Engineering I

開講年度

2025Year

開講学期

Second Semester

科目名

Semiconductor Engineering I

授業種別

Lecture

科目名（英語）

Semiconductor Engineering I

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A0800004 Semiconductor Engineering I

担当教員

YAMAGUCHI Tomohiro

単位数

2.0Credits

曜日時限

Fri.2Period

キャンパス

Hachioji Campus

教室

1N-214講義室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 10 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 80 ％
3 汎用的問題解決力の修得 10 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

本講義の履修を通して下記事項ができるようになることをめざす。
（1）半導体に関する基本的な用語を理解し、説明できる。
（2）半導体中の電子，正孔の電気伝導について定量的に理解し、表現できる。
（3）pn接合ダイオードの動作原理を理解し、説明できる。

受講にあたっての前提条件

本科目は[Ⅲ群]専門科目の導入科目となる。

授業の方法とねらい

ダイオード・トランジスタなどの電子デバイス、LED・太陽電池・センサーなどの発光・受光デバイスの基盤材料となる半導体について、基礎事項からデバイス応用（pn接合ダイオード）までを学ぶ。具体的には下記事柄の習得をめざす。
（1）半導体に関する基本的な用語を理解する。
（2）半導体中の電子，正孔の電気伝導について定量的に理解する。
（3）pn接合ダイオードの動作原理を理解する。

AL・ICT活用

Flip Teaching／Interactive classes using ICT

第1回

授業形態

対面

事前学習

予習＞テキストP.58までを目を通し、講義の概要をつかむ

1.5時間

授業内容

ガイダンス
本講義の位置づけ、本講義のねらいや到達目標を理解する

事後学習・事前学習

復習＞本講義の位置づけ、本講義のねらいや到達目標を確認する
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

固体のエネルギーバンド−１
エネルギーバンドの概念を理解する
＜テキスト２章（p.11〜p.15）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

固体のエネルギーバンド−２
量子力学的な考え方に触れる
＜テキスト２章（p.15〜p.19）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

固体のエネルギーバンド−３
金属・半導体・絶縁体のエネルギーバンド構造の違いを理解する
＜テキスト２章（p.19〜p.22）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

真性半導体とｎ型半導体、ｐ型半導体
真性半導体とｎ型半導体、ｐ型半導体の違いを理解する
＜テキスト２章（p.22〜p.24）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

電子、正孔の分布と密度ー１
真性半導体のキャリア密度
＜テキスト２章（p.25〜p.28）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

電子、正孔の分布と密度ー２
真性半導体とｎ型半導体、ｐ型半導体のキャリア密度について考える
＜テキスト２章（p.25〜p.28）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

２章の復習

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

半導体の電気伝導
ドリフト電流と拡散電流を理解する
＜テキスト３章（p.33〜p.39）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

pn接合ー１
・熱平衡状態時（動作前）の振る舞いを理解する
＜テキスト４章（p.41〜p.49）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

pn接合ー２
・バイアス印可時（動作時）の振る舞いを理解する
・pn接合をエネルギーバンド図を用いて考える
＜テキスト４章（p.41〜p.49）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

半導体工学Ⅱに向けて
半導体工学Ⅱで学ぶ各種デバイスに触れpn接合の重要性を理解する
＜テキスト５〜１３章（p.59〜p.222）＞

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し概要を振り返る
予習＞テキストの講義で扱う予定の範囲を一読する

3時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

３・４章の復習

事後学習・事前学習

復習＞テキストの講義で扱った範囲を一読し理解を深める（特に図が示していることを説明できるようにする）　　　
予習＞授業で扱った範囲全体の理解度を確認する

4.5時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

試験

事後学習・事前学習

復習＞試験実施を踏まえて出来なかった項目についての復習を行う

3時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

授業内容の振り返り

事後学習

以下の事項の修得が達成されたか確認する。
（１）半導体に関する基本的な用語を理解する。
（２）半導体中の電子，正孔の電気伝導について定量的に理解する。
（３）pn接合ダイオードの動作原理を理解する。

1.5時間

成績評価の方法

原則として、試験60％、レポート・課題40％の割合とし、到達目標に照らして6段階のGrade(A+,A,B,C,D,F)で評価し、D以上の者に単位を認める。

受講生へのフィードバック方法

講義期間中、複数回予定している課題の解説、および、第15回：授業内容の振り返りを通してフィードバックを行う。

教科書

「電子デバイスの基礎と応用」長谷川文夫・本田　徹　共著（産業図書）

参考書

「半導体デバイス-基礎理論とプロセス技術」：S.M. ジィー（産業図書）

オフィスアワー

金曜日　14：10〜16：00（八王子校舎・5号館804号室）
そのほかの時間を希望する学生は、あらかじめメールでコンタクトをとるように。
メールアドレス：ｃｔ１３３５４＠ns.kogakuin.ac.jp（すべて半角文字）

受講生へのメッセージ

この科目で学ぶ事柄は専門科目の基礎となるので、十分に内容を消化するよう努力すること。
今年度に関しては、受講人数等に応じて、実施方法を変更する可能性がある。

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Not applicable

その他の資格・認定プログラムとの関連

Syllabus data