AEコース 電子物性工学 2年・前期・選択・学修2単位
担当教員 小峰 啓史 連絡先 
講義の概要 電気電子材料の中で広く使用されている金属と半導体の特性を理解する上で、必要なミクロ的な観点、すなわち電子の物性について講義する。また、金属・半導体の接合やpn接合、再生可能エネルギーである太陽電池を取り上げる。
到達目標 金属や半導体における電子の伝導を古典的および量子論的に説明できる。また、pn接合ダイオードや太陽電池の動作原理をミクロ的観点から説明できる。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 原子と周期律 原子の電子配置、元素の周期律  
第2週 量子力学の基礎 量子力学の基礎、エネルギー準位と周期律  
第3週 水素分子と共有結合 電子軌道、共有結合  
第4週 物質の結合状態と結晶 固体の結合状態、結晶構造  
第5週 エネルギーバンド エネルギーバンドの基礎  
第6週 状態密度と分布関数 状態密度とフェルミディラック分布関数  
第7週 真性半導体 真性半導体のキャリア密度とフェルミエネルギー  
第8週 不純物半導体 不純物半導体のキャリアの生成機構  
第9週 半導体の電気伝導 電気伝導の基礎、ドリフト電流、拡散電流  
第10週 pn接合の内部状態 pn接合の内部状態、拡散電位、pn接合のエネルギーバンド  
第11週 pn接合と整流作用 整流作用  
第12週 半導体の接合 半導体/金属、半導体/絶縁体の接合とその内部状態  
第13週 MOS構造とLSI技術 MOSーFETの動作原理、半導体素子の作製プロセス  
第14週 半導体と再生可能エネルギー 光電変換、熱電変換、パワーデバイス  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習 試験の解答および解説を理解する。  
学習教育目標 Bに対応 達成項目専攻科ロ)、ハ)に対応 JABEE
認定基準
(B-1),(B-2),(d)-(1)に対応
教科書・参考書 教科書:適宜プリントを配布する。
参考書:松澤剛雄、高橋清、斉藤幸喜「新版電子物性」(森北出版)
     若原昭浩 編者「固体電子物性」(オーム社)
     澤岡昭「電子・光材料」(森北出版)
評価方法及び
合格基準
成績の評価は、定期試験の成績70%、確認テストの成績30%で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生へのメッセージ、
予習・復習について
本科と専攻科1学年で学習した電磁気学、電気電子材料、量子力学に関する知識を前提にして講義するので、不明であった事項は、各自復習して確認すること。
毎講義の初めに前回内容についての確認テストを行うので,指示された内容を復習した上で受講すること。また、講義で指示された式の導出や語句などの調査については、次回講義までに各自行っておくこと。