2024年度学院等開講科目情報理工学院情報工学系エネルギー・情報コース

半導体物性特論（エネルギー）

開講元: エネルギー・情報コース
担当教員: 和田裕之
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月5-6 (G1-103 (G114))
クラス: -
科目コード: ESI.H410
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

半導体物性において、基礎的な物性を理解することは重要であるため、本講義ではこれらに関して初学者でも分かりやすいように応用方法や作製方法を踏まえて講述する。前半では、半導体物性を利用した素子作製の重要工程である薄膜作製、フォトリソグラフィー、エッチングに関して学び、半導体物性の利用方法を理解する。同時に、半導体として用いられる物質に関する理解を深める。後半では、最も一般的なシリコンや化合物半導体の電気特性を最先端技術を含めて学ぶと共に、ワイドギャップ半導体等の発光特性等に関する知識を深める。併せて、半導体物性の分析方法に関する知識を修得する。
本講義は、半導体の電気的特性、発光特性、機械特性とそれを利用した応用例を学ぶと共に、半導体素子の作製方法を基礎から習得することを目標とする。また、各種半導体物性を系統的に学ぶことにより分野外の初学者でも内容を深く理解できるように配慮する。併せて、その利用法と関連分野を把握することにより基礎からの理解を促す。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) p型とn型の半導体材料の相違等の特性を説明できる
2) 半導体プロセス(成膜、リソグラフィー、エッチング)を説明できる
3) 半導体の各種特性の概要と原理を説明できる

キーワード

半導体、成膜、リソグラフィー、エッチング、電気特性、発光特性、機械特性

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

講義のはじめに前回の復習(演習)を行い、最後にまとめを行う。課題を参考に予習・復習をすること。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	半導体材料	半導体材料の各種特性
第2回	半導体プロセス (薄膜作製)	基板上に薄膜を作製する各種方法
第3回	半導体プロセス (フォトリソグラフィー)	基板上にレジストのパターンを作製する各種方法
第4回	半導体プロセス (エッチング)	材料のある部分を除去する各種方法
第5回	半導体プロセス (その他)	酸化、拡散、イオン打ち込み等
第6回	電気特性/光学特性とその応用	n型とp型の半導体材料の各種特性と利用方法, 半導体材料の発光と吸収
第7回	試験	試験を行う

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

Semiconductor devices -Physics and Technology- S. M. Sze

成績評価の方法及び基準

主に、試験（90 %）にて評価する。その他、出席・演習等（10 %）も加味する。

履修の条件・注意事項

なし