タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
前期 水5～6 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061430270 半導体工学I[Semiconductor Electronics I] 日本語 2
担当教員（責任）[ローマ字表記] メディア授業
岡田 成仁[OKADA Narihito] ー
担当教員[ローマ字表記]
岡田 成仁　[OKADA Narihito]
特定科目区分   対象学生   対象年次 3～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
半導体のエネルギー帯構造、電気伝導、キャリア濃度等に関する基礎的事項を説明し、p-n接合の整流特性を定性的かつ定量的に解説する。
授業の到達目標
１．真性半導体中のキャリア濃度を求めることができる。
２．ドナー不純物とアクセプタ不純物の役割を理解し、電気伝導に寄与するキャリアの生成機構を説明できる。
３．不純物半導体中のフェルミ準位とキャリア濃度の温度依存性を説明できる。
４．p-n接合のエネルギー準位図を、熱平衡状態、順方向バイアス状態、逆方向バイアス状態に分けて説明できる。
５．p-n接合の電圧－電流特性について、順方向特性と逆方向特性を説明できる。
６．p-n接合を流れる全電流密度とp-n接合の接合容量を求めることができる。
授業計画
【全体】
下記の授業計画（週単位）に従い、パワーポイントのスライドを基本として講義を進める。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 シュレディンガーの波動方程式 シュレディンガーの波動方程式を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第2回 半導体の電気伝導I 半導体の電気伝導機構を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第3回 半導体の電気伝導II 半導体の電気伝導機構を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第4回 半導体中のキャリア密度 半導体中のキャリア密度を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第5回 真性半導体中のキャリア密度 半導体中のキャリア密度を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第6回 外因性半導体中のキャリア密度I 半導体中のキャリア密度を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第7回 外因性半導体中のキャリア密度II 半導体中のキャリア密度を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第8回 p-n接合のエネルギー準位図 p-n接合のエネルギー準位図を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第9回 p-n接合の電圧電流特性 p-n接合の電圧電流特性を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第10回 整流性の定量的説明 半導体の整流性を定量的に理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第11回 p-n接合の接合容量 p-n接合の接合容量を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第12回 ヘテロ接合と金属半導体接触I
 		ヘテロ接合と金属半導体接触を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第13回 ヘテロ接合と金属半導体接触II ヘテロ接合と金属半導体接触を理解する。 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第14回 これまでの授業のまとめ これまでの授業を振り返る 予習・復習（学修時間の目安：４時間以上）
第15回 期末試験 定期試験を実施する。 テストで解けなかった問題について把握しておく（学修時間の目安：４時間以上）
第16回 総括 定期試験の解説をする。 復習（学修時間の目安：４時間以上）
※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】
A: --%　B: --%　C: --%　D: --%
成績評価法
学期末の筆記テストで評価します。
学期末の筆記テスト　100％
教科書にかかわる情報
教科書 書名 半導体工学（第３版） ISBN 9784627710436
著者名 高橋清、山田陽一 出版社 森北出版 出版年 2013
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 半導体物性I ISBN 4254135440
著者名 犬石嘉雄、浜川圭弘、白藤純嗣 出版社 朝倉書店 出版年 1977
備考
メッセージ
講義内容に関してわからないこと、疑問に感じたことは積極的に質問して下さい。
キーワード
半導体、ドナー不純物、アクセプタ不純物、p-n接合、整流特性
持続可能な開発目標（SDGs）

  • エネルギーをみんなに そしてクリーンに
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
電子物性学、半導体工学Ⅱ、量子エレクトロニクス
履修条件
連絡先
Tel: 0836-85-9411
E-mail: nokada@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
メールで連絡して下さい。臨機応変に対応します。

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