授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 我々の生活を支える最先端テクノロジーでは物質のもつ性質・機能（物性）を利用しています。これら物性の起源を原子レベルの微視的な観点から学びます。特に、エネルギーの変換・貯蔵・利用を担う機能材料の研究を4年次に進める上で必要な基礎知識となる固体（金属，半導体，絶縁体，磁性体）材料やナノ材料の電気的・磁気的・熱的・光学的性質を構成原子や電子の基本的性質から量子力学や統計熱力学を用いて理解する方法を学びます。
この講義を習得することにより、以下のことが理解できるようになることを目標とします。
(1) 固体材料の電子物性とそれを構成する元素種、化学結合、結晶構造との関係
(2) 固体材料のエネルギーバンド構造の基礎
(3) 固体中でのキャリア（電子や正孔）のふるまい
(4) 半導体の電子構造
(5) 半導体素子（整流ダイオード、トランジスタ、太陽電池など）の動作原理 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | The objective of this lecture is to learn how to characterize the condensed matters and how to understand their electric, magnetic, thermal and optical properties through fundamental properties of their constituent atoms and electrons by means of quantum mechanics and statistical mechanics. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 我々の生活を支える最先端テクノロジーでは物質のもつ性質・機能（物性）を利用しています。これら物性の起源を原子レベルの微視的な観点から学びます。特に、エネルギーの変換・貯蔵・利用を担う機能材料の研究を4年次に進める上で必要な基礎知識となる固体（金属，半導体，絶縁体，磁性体）材料やナノ材料の電気的・磁気的・熱的・光学的性質を構成原子や電子の基本的性質から量子力学や統計熱力学を用いて理解する方法を学びます。
この講義を習得することにより、以下のことが理解できるようになることを目標とします。
(1) 固体材料の電子物性とそれを構成する元素種、化学結合、結晶構造との関係
(2) 固体材料のエネルギーバンド構造の基礎
(3) 固体中でのキャリア（電子や正孔）のふるまい
(4) 半導体の電子構造
(5) 半導体素子（整流ダイオード、トランジスタ、太陽電池など）の動作原理 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | The objective of this lecture is to learn how to characterize the condensed matters and how to understand their electric, magnetic, thermal and optical properties through fundamental properties of their constituent atoms and electrons by means of quantum mechanics and statistical mechanics. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 量子力学，統計力学，熱力学，物性物理学A，電磁気学 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Quantum Mechanics, Statistical Mechanics,Thermodynamics, Solid-state Physics A, Electromagnetics |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1. 原子の構造
2. 原子間の化学結合
3. 固体の構造
4. 固体中のエネルギーバンド構造
5. 欠陥, 不純物, および表面
6. 固体中のキャリア輸送
7．半導体の電子構造と電気特性
8. 半導体素子の構造と動作原理
＊1～3については物性物理学Aの復習を含む
毎回の講義後に復習を行ってください。配布した講義資料には複数の空欄を設けてありますので、各自で内容を復習し空欄を埋めてください。また、講義終了後には、レポート課題を課すこともありますので、次の回までそれを解いて提出してください。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Structure of atoms
2. Chemical bonds in solids
3. Structures of solids
4. Energy band structure of solids
5. Defect, impurity, and surface
6. Carrier transport in solids
7. Electronic structure of semiconductors
8. Structure and mechanism of semiconductor devices |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 各講義での討論への参加、レポート課題および期末試験によって総合的に成績評価します。
『固体材料の電子構造』、『固体材料の電気特性』、『半導体の電子構造および半導体素子の動作原理』に関する基礎的な内容を理解し、関連する基礎的な演習問題に解答できれば合格とします。さらに応用的な内容を理解し、かつ難易度のより高い演習問題を解くことができるようになれば、それに応じて成績に反映します。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Grades will be evaluated by discussion in lectures, reports, and examination. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | 物性物理学Aの単位を修得済みであることが望ましいが、未履修でも受講可能。
2021年度は講義室での対面形式で実施する。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | It is desirable that students have already earned credits for Solid-state Physics A. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 担当教員が作成するスライドやプリントなどを授業で資料として配布します。 |
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教科書【英語】
Textbook | | | Handouts will be provided in each lecture. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 固体物理学入門：キッテル著（丸善）
物性物理：家 泰宏 著（産業図書）
裳華房フィジックスライブラリー 物性物理学：塚田 捷 著（裳華房）
固体の電子輸送現象
半導体から高温超電導体までそして光学的性質：内田 慎一 著（内田老鶴圃） |
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参考書【英語】
Reference Book | | Introduction to Solid State Physics, C.Kittel,
Solid State Physics (Japanese), Y.Ie,
Solid State Physics (Japanese), M.Tsukada
Transport Phenomena in Solids (Japanese), S.Uchida |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 事前に講義資料をTACTの課題欄へアップロードしますので、事前によく目を通しておいてください。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Prepare toward next lecture using materials which will be uploaded to NUCT site. |
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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. | | | 原則は対面で実施するが、講義資料は、毎回TACTの課題欄へ事前にアップロードする。 |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | The lecture will be carried out with face-to-face style in lecture room. |
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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) | | | 状況に応じてオンライン形式（同時双方型）で実施する可能性もあるので、TACTのお知らせ欄を毎週確認してください。 |
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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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