固体電子工学１

Solid State Electronics 130

9973192

73ELELD303

古川　昭雄

古川　昭雄 (AKIO FURUKAWA)

2026年度前期

2026年度

①First semester

金曜2限

金曜日２限 (Friday 2nd period)

創域理工学部　電気電子情報工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Science and Technology

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

我々の身の周りにある機器はその中の大部分にエレクトロニクスデバイスが用いられており、それなくして機器は動作しない。これらのデバイスがこれまでに開発され、さらに高性能に常に改良されていることにより、我々の生活の便利さが実現できている。本授業ではエレクトロニクスデバイスを構成している材料である半導体などの電子材料とそれを用いた基本的デバイスに関して学習する。

エレクトロニクスデバイスにはいろいろな種類があり、また構成する材料や構造はデバイスにより様々に異なる。本授業ではこれらのデバイスの中で特に重要なものを選び、その構造、動作原理やどのように使われているかなどの知識を身に付ける。
本学科のディプロマポリシー「電気工学、電子工学、情報通信工学の学問分野に共通した基礎学力と、その上に立つ各分野の専門知識」に該当する科目である。

この授業を学習することにより、エレクトロニクスデバイスを構成する、半導体材料、電子材料の基礎、ｐｎ接合、ダイオードおよびバイポーラトランジスタ、電力用素子などの構造と動作原理などを理解することができる。

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/​​​

電子物理学Ⅰ・Ⅱ（２年）を履修していることが望ましい。他学科，他学部原則として履修不可。

小テストの実施　Quiz type test

小テストを、第５回、第９回、第１３回に行い、到達度評価試験を第１５回に予定しています。
  小テストの範囲はその前の４回分となります。
 （但し、履修者が多く、小テスト時に受験者の着席間隔をとれない場合には小テストは行わない）

（準備学習）各回の内容について、授業前に２時間程度、参考書等で学習しておくこと。
（復習）各回の講義内容を２時間程度復習し、その内容について理解しておくこと。

授業中に出す小テスト（授業の４回ごとにその間の内容について行う）３０％、到達度評価試験７０％を合計して評価し、６０％以上を合格とする。
 （但し、履修者が多く、小テスト時に受験者の着席間隔をとることが出来ない場合には小テストを実施しない予定のため、この場合は、到達度評価試験を１００％として、
６０％以上を合格とする。）

・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

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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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

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

「半導体工学」（安永，岡本，森崎共著　近代科学社，1991年発行，ISBN 4-764-92502-8） ，
「基礎半導体工学」（小林，金子，加藤共著，コロナ社，1996年発行，ISBN 4-339-00662-9）,
「電子デバイスの基礎」（桜庭，岡本共著、森北出版，2003年発行，ISBN 4-627-77261-0），
LETUS上での配布資料

すべての履修学生に対して、半数以上の授業回を対面で受講することを求める

1 　序論、半導体の基礎
　　固体電子工学の位置づけ，本講の方針と範囲、参考書等の紹介 、半導体の基本的性質、種類について理
解できる

2 半導体結晶の製造方法
　　結晶の製造方法として、帯域融解法、引き上げ法、気相法などが理解できる

3 　半導体中のキャリヤ
　　質量作用の法則 、不純物導入、電子・ホール濃度、フェルミ準位の導出について理解できる

4 　キャリヤ輸送現象
　　移動度、ドリフト・拡散過程、連続方程式、電子・ホール電流について理解できる

5 　ホール効果
　　ホール効果の基本、キャリヤ濃度・移動度の導出について理解できる

6 　キャリヤ再結合
　　電子・ホールの再結合、再結合の理論について理解できる

7 　ｐｎダイオード （１）
　　基本構造、基本方程式を用いたポテンシャル構造、接合容量について理解できる

8 　ｐｎダイオード（２）
　　基本方程式からの電流電圧特性の導出について理解できる

9　 バイポーラトランジスタ(1)
　 基本構造、動作原理、基本方程式からの電流電圧特性の導出について理解できる 　　

10　バイポーラトランジスタ(2) 　
　　キャリヤ注入効率、ベース輸送効率、電流利得について理解できる 　　

11　バイポーラトランジスタ(3)
　　　小信号等価回路、高周波特性 、バイポーラトランジスタの製造方法について理解できる

12 電力用素子
バイポーラトランジスタの電力応用、ＩＧＢＴ，サイリスタなどの電力用素子の構造、動作原理などが理解で
　　　きる

13　ショットキーダイオード
　　金属とｎ型、金属とｐ型半導体の接合構造の特性について理解できる

14　前期の復習
前期の内容について復習する

15　到達度評価
到達度評価試験および関連内容についての解説等を行う

工学系企業研究員における勤務経験を活かし、固体電子素子等に関する講義を行う。

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