授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | エレクトロニクスの発展は、電子デバイスの高性能化・高機能化が牽引しているのは言うまでもない。本講義では、半導体デバイスを中心とした代表的な電子デバイスについてその動作原理と基本特性について、エネルギーバンド図の概念を使って学ぶ。
達成目標
１．エネルギーバンド図を理解し，説明できる。
２．デバイス動作原理を理解し，説明できる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | The evolution of electronics is indubitably based on the advancement of electron devices with higher performance and higher functionality. In this lecture, operation principles of widely-used electron devices, mainly semiconductor devices, and resulting fundamental device performances will be explained in a simple but valuable framework using energy band diagram.
Achievement target:
1. Understand and explain energy band diagrams.
2. Understand and explain device operating principles. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | エレクトロニクスの発展は、電子デバイスの高性能化・高機能化が牽引しているのは言うまでもない。本講義では、半導体デバイスを中心とした代表的な電子デバイスについてその動作原理と基本特性について、エネルギーバンド図の概念を使って学ぶ。
達成目標
１．エネルギーバンド図を理解し，説明できる。
２．デバイス動作原理を理解し，説明できる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | The evolution of electronics is indubitably based on the advancement of electron devices with higher performance and higher functionality. In this lecture, operation principles of widely-used electron devices, mainly semiconductor devices, and resulting fundamental device performances will be explained in a simple but valuable framework using energy band diagram.
Achievement target:
1. Understand and explain energy band diagrams.
2. Understand and explain device operating principles. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Fundamentals of Electronic Materials, Solid State Electronics, Semiconductor Engineering |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １．電子デバイスの歴史と概要
２．電子材料物性（金属、半導体、絶縁体（誘電体））とエネルギーバンド構造
３．PN接合デバイス
・エネルギーバンド図と基本整流特性、高電界現象
・ツェナーダイオード、トンネルダイオード
・バイポーラトランジスタ、サイリスタ
４．MOSデバイス
・MOSキャパシタのエネルギーバンド図と周波数特性、温度特性
・MOS電界効果トランジスタ、CMOSトランジスタ
５．高周波デバイス
・ショットキ接合デバイス、ヘテロ接合デバイス
６．量子効果デバイス
・共鳴トンネルトランジスタ
・ナノ構造デバイス（ナノドット、ナノワイヤ、ナノシート）
授業中もしくは授業後に課題を課すので、その都度もしくは指定された期日までに小レポートとして提出する。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1.Historical Background, Current Status and Future Prospects of Electron devices
2.Energy Band Diagram and Electronic Properties of Materials (Metals, Semiconductors, Dielectrics)
3.PN Juction Devices
Energy Band Diagram of MOS Capacitors and Fundamental Properties
Zener Diodes, Tunnel Diodes
Bipolar Transistors, Thyristors
4.MOS Devices
Energy Band Diagram of MOS Capacitors and Fundamental Properties
MOS Field Effect Transistors(MOS FETs), CMOS Transistors
5.High Frequency Devices
Schottoky Junction Devices, Heterojunction Devices
6.Quantum Effect Devices
Resonant Tunneling Transistors, Nanostructured Devices
As practice problem(s) will be assigned during and/or after class, your answer or response should be submitted as a brief report in each time or by the designated date. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 達成目標に対する評価の重みは同等である。
出欠を兼ねた小テスト、演習、レポート内容および定期（中間および期末）試験の成績を総合的に評価する。
半導体の基礎物性や半導体デバイスの基本動作原理をエネルギーバンド図と結びつけて説明できれば合格とする。半導体デバイスの基本特性や実用上の課題について、その理解の度合いに応じて成績に反映させる。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | The achievements of the above objectives are equally measured.
In addition to scores of midterm and final exams, evaluations based on quizzes in each lecture, drills and reports will be made for overall rating.
The credit of this class is given if both basic physical properties of semiconductors and operation principles of semiconductor devices can be explained in connection with energy band diagram. The understanding levels of both fundamental characteristics of semiconductor devices and issues for their practical use are reflected in the evaluation score. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | ・履修条件は要しない。
・授業は、対面を予定していますが、状況次第で、対面・遠隔（オンデマンド, NUCT、またはZoomによるライブ）の併用で行います。
*履修登録後に授業形態等に変更がある場合には、NUCＴの授業サイトで案内します。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | ・There are no limitations for taking this course.
・Lectures will be given face-to-face basically, but if necessary both face-to-face and remotely (on-demand via NUCT or live over Zoom).
*In changing the lecture style, it will be announced through the NUCT website. |
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教科書【日本語】
Textbook | | |
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教科書【英語】
Textbook | | | Selected materials for each lecture will be distributed. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 半導体デバイスの物理
浜口智尋、谷口研ニ 著、
朝倉書店
半導体デバイス入門-その原理と動作のしくみ
柴田 直 著
昭晃堂
半導体デバイス―基礎理論とプロセス技術
原著： S.M. Sze
翻訳：南日 康夫, 川辺 光央, 長谷川 文夫
産業図書 |
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参考書【英語】
Reference Book | | Semiconductor devices: physics and technology, SM Sze - 2009 - Wiley
Physics of Semiconductor Devices 3rd Edition,
Eds. Simon M. Sze , Kwok K. Ng - Wiley |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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