授業科目名
  固体物理Ⅱ
   Solid State PhysicsⅡ
時間割番号
7460
担当教員名
  小林 亮
実務経験
反映科目
学科・年次
  工学部 物理工学科
  工学部 創造工学教育課程
  3年次
科目区分
  専門教育科目
単位数
2
時間割
  後期 火曜5-6限
授業形態
講義
授業実施方法
  ☑ 対面【一部遠隔の場合あり】
  ☐ 全て遠隔【全授業(テストを除く)をオンデマンドで実施(全オンデマンド型)】
  ☐ 全て遠隔【同時双方向で実施】
  ☐ 全て遠隔【オンデマンド及び同時双方向で実施】
  ☐ 1/2遠隔【全授業のうち、1/2以上を遠隔(オンデマンド又は同時双方向)】

・「全て遠隔」又は「1/2遠隔」に✓のある科目は、遠隔授業の上限単位数60単位に算定されます。
・大学院には遠隔授業における上限単位数はありません。
ディプロマ・ポリシーとの対応
☐ 1. 人間,文化,社会を理解し,それらを技術的観点から考察する能力と技術を新しい生活につなぐ強い使命感・責任感,高い倫理観
☑ 2. 現象の理解・操作のための数理的基礎知識と科学的素養
☐ 3. 国内外の人々と対話できるコミュニケーション力と論理的思考力
☑ 4. (高度工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基盤的な知識・技術とこれによって課題を解決する能力,新たな知識・技術を習得する能力
☑ 4. (創造工学教育課程のみ)基幹となる専門分野の基礎知識と他の分野の知識・技術を関連づけ多面的に見ることで新たな価値を創出する能力
授業の目的・達成目標

【目的】
家電・情報通信,環境・エネルギー分野を中心に実に多くの固体材料が形を変えて利用されている.これら固体材料応用技術の進歩は著しく,基礎物性を学ぶことは先端技術を理解し開発する上で必要不可欠である.本講義では,先行の講義「固体物理I」で学んだ固体物性論の基本を元に,私たちの身の回りにある半導体を中心に,その基礎的事項の修得をねらう.

【達成目標】
半導体について,基礎的事項を理解し,きちんとした説明が出来るようになること.身の回りでの応用例について,わかりやすく説明ができるようになること.

授業計画

 

  1. イントロ&講義概要
  2. 金属内の自由電子:フェルミエネルギー,エネルギー状態密度
  3. 金属内の自由電子:金属の諸性質
  4. 周期場内の電子状態:バンド理論
  5. 結晶中の電子状態:運動方程式,Brillouin zone
  6. 結晶中の電子状態:金属と絶縁体,正孔(ホール)
  7. 中間試験
  8. 固有半導体と不純物半導体
  9. キャリア密度と電気伝導
  10. キャリアの散乱機構,有効質量
  11. 金属と金属の接触
  12. 金属と半導体の接触,pn接合
  13. 半導体の応用例
  14. 期末試験
  15. 総括
成績評価の方法

レポート 20%
中間試験 40%
期末試験 40%

成績評価の基準
秀  達成目標を超えた成果を上げている 100点~90点
優  達成目標に十分達している     89点~80点
良  達成目標に達している       79点~70点
可  達成目標に概ね達している     69点~60点
不可 達成目標に達していない      59点以下

試験は,上記の授業計画の項目について出題し,達成目標の到達度を評価する.

事前・事後学修等の指示及び履修にあたっての注意事項

同学年前期「固体物理Ⅰ」を受講していることが望ましい.理解しづらい事項・言葉については予習をし,教員への質問の準備もすること.

事前学修:テキスト予習(120分)

事後学修:Moodleに掲げた動画を参考に,各自の授業ノートを完成させ,レポート課題を解く(120分)

教科書