電子デバイス特論｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

電子デバイス特論

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Electronic Devices

授業コード　Class code

991FD01

科目番号　Course number

15PHAPP502

教員名

岡村　総一郎

Instructor

Soichiro OKAMURA

開講年度学期

2024年度後期

Year/Semester

2nd semester, 2024

曜日時限

月曜2限

Class hours

2nd period, Monday

開講学科・専攻　Department

理学研究科　物理学専攻

Department of Physics, Graduate School of Science

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

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授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

ダイオード、トランジスタ、論理素子、メモリー、センサーといった現代社会を支える種々の電子デバイスについて詳説する。

This course provides detailed explanations of various electronic devices such as diodes, transistors, logic gates, memories, and sensors that support modern society.

目的　Objectives

各種電子デバイスについて、動作原理や材料、回路素子としての応用について学ぶとともに、それぞれの開発の歴史や背景を知ることで、新しいデバイスを創造するための視点や発想力を涵養する。

Learn about the operating principles, materials, and applications of various electronic devices, and students will develop their perspectives to create new devices by learning about the history and background of development of their electronic devices.

到達目標　Outcomes

1) 各種電子デバイスの動作原理が理解できるようになる。
2) 各種電子デバイスにおいて、求められる材料の特性が理解できるようになる。
3) 各種電子デバイスが開発された背景や経緯が理解できるようになる。
4) 新しいデバイス創造に向けたアイディアを発想できるようになる。

The goals of this course are to
1) be able to understand the operation principle of various electronic devices.
2) be able to understand the characteristics of required materials for various electronic devices..
3) be able to understand the background and history of the development of various electronic devices.
4) be able to come up with ideas for creating new devices.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

応用物理学科で開講されている電気回路、電子回路、あるいは同等の科目を履修していることが望ましい。

It is desirable to have taken electrical circuits, electronic circuits, or an equivalent course offered by the department of Applied Physics.

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

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準備学習・復習　Preparation and review

準備学習：シラバスを読み、当日の学習内容を1時間程度予習する。
復習：その日の講義内容を3時間程度復習し、十分に理解する。

Preparation: Study approximately one hour on topics given on the day
Review: Review learning contents for approximately three hours to understand contents deeply

成績評価方法　Performance grading policy

講義中に行う課題(70%)と期末に提出するレポート(30%)により評価する。

Grating will be decided based on task (70%) at the lecture and final report(30%).

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

図解でわかる「電子デバイス」、菊地正典・影山隆雄著、日本実業出版社、ISBN 978-4534040084
Microelectronic Circuits, Adel S. Sedra and Kenneth C. Smith, Oxford Univ Pr, ISBN 978-0199339143

授業計画　Class plan

1.〜3. ダイオード

整流管、セレン整流器、ショットキーダイオード、pn接合ダイオード等の原理、動作、利用方法についての知識を習得する。また、ツェナーダイオード、エサキダイオードの発明の歴史、原理、動作、利用方法についての知識を習得する。

4.〜6. トランジスタ

真空管での電子の制御を理解した後、バイポーラトランジスタ、電界効果型トランジスタ(J-FET, MESFET, MOSFET)等の原理、動作、利用方法についての知識を習得する。また、HEMT(High Electron Mobility Transistor)の発明の歴史、原理、動作、利用方法についての知識を習得する。

7.〜8. 論理演算素子

CMOS論理素子の構造や動作やAND・ORといった基本論理演算を行う論理素子の構造や動作についての知識を習得する。

9.〜11. メモリ素子

SRAMやDRAMといったメモリ素子の構造や動作についての知識を習得する。また、フラッシュメモリや強誘電体メモリ(FeRAM)のような不揮発メモリに関し、その発明の歴史、原理や動作についての知識を習得する。

12.〜14. センサーデバイス

赤外線センサーや振動センサーの構造、材料、動作、応用についての知識を習得する。

15. 達成度評価

学習の達成度を評価し、自分の理解度を確認することができる。

1.〜3. Diodes

Learn about the principles, operations, and usage of rectifier tubes, selenium rectifiers, Schottky diodes and pn-junction diodes. In addition, students will acquire knowledge about the history, principles, operation, and usage of Zener diodes and Esaki diodes.

4.〜6. Transistors

After understanding the control of electrons in vacuum tubes, students will acquire knowledge about the principles, operations, and usage of bipolar transistors and field effect transistors (J-FET, MESFET, MOSFET). In addition, students will acquire knowledge about the history of the invention, principles, operations, and usage of the HEMT (High Electron Mobility Transistor).

7.〜8. Logic gates

Learn about the structure and operation of CMOS logic gates and the structure and operation of logic gates that perform basic logical operations such as AND and OR.

9.〜11. Memory devices

Learn about the structure and operation of memory devices such as SRAM and DRAM. In addition, students will acquire knowledge about the history of invention, principles, and operation of nonvolatile memories such as flash memories and ferroelectric memories (FeRAM).

12.〜14. Sensor devices

Learn about the structure, materials, operation, and applications of infrared sensors and vibration sensors.

15. Evaluation of achievement

Confirming total comprehension of electronic devices.

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

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授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

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授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

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