半導体物性 b   Semiconductor Physics b

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担当教員
SANDHU ADARSH 
使用教室
月7-8(S621)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
7127
シラバス更新日
2008年10月6日
講義資料更新日
2008年10月6日
学期
後期  /  推奨学期:-

講義概要

I 半導体の入門として,物質の構造,固体内電子の状態などについて学んだ後,固体の電気伝導理論,分布則について学習する。さらに,半導体中の電気伝導現象の基礎である,キャリア連続の方程式について応用を通して学習する。
II (1) 結晶構造(結晶の並進対称性,ブラベー格子,ミラー指数) (2) 固体のバンド構造の基礎(水素原子,分子から固体,金属・半導体・絶縁体) (3) 固体のバンド構造 I(無限のポテンシャルに閉じ込められた電子) (4) 固体のバンド構造 II(周期構造中の電子,許容帯,禁制帯,有効質量,電子と正孔) (5) キャリア(状態密度,分布則,真性キャリア濃度) (6) ドーピング (7) 電気伝導の基礎(ドリフト速度,移動度,導電率,抵抗率)  (8) ドリフト電流と拡散電流 (9) バンド図 (10) 少数キャリアの注入と再結合 (11) 少数キャリア連続の方程式  (12) 少数キャリア連続の方程式の応用 (13) pn接合 (14) 金属半導体接合 (15) 半導体の応用

講義の目的

半導体の入門として,物質の構造,固体内電子の状態などについて学んだ後,固体の電気伝導理論,分布則について学習する.
さらに,半導体中の電気伝導現象の基礎である,キャリア連続の方程式について応用を通して学習する.

講義計画

1.結晶構造:結晶の並進対称性,ブラベー格子,ミラー指数
2.固体のバンド構造の基礎:定性論,水素原子,分子から固体,金属・半導体・絶縁体
3.固体のバンド構造I:量子力学の基礎,パウリの排他律,無限のポテンシャルに閉じ込められた電子
4.固体のバンド構造II:周期構造中の電子,許容帯,禁制帯,有効質量,電子と正孔
5.キャリア:状態密度,分布則,真性キャリア濃度
6.ドーピング:ドーピング,電子濃度・正孔濃度,温度特性
7.電気伝導の基礎:ドリフト速度,移動度,導電率,抵抗率
8.ドリフト電流と拡散電流
9.バンド図:電界が有る場合のバンド
10.少数キャリアの注入と再結合 .
11.少数キャリア連続の方程式 .
12.少数キャリア連続の方程式の応用:キャリアの生成消滅,キャリアの拡散,拡散長 .
13.pn接合 .
14.金属半導体接合 .
15.半導体の応用 .

教科書・参考書等

小長井誠 『半導体物性』 培風館.
Robert F. Pierret, “Semiconductor Fundamentals,” Addison-Wesley Publishing. Co.

関連科目・履修の条件等

化学第一,化学第二,電磁気学I,物理学B,量子力学

成績評価

HWリポートと試験による.配点は,演習30点,中間試験35点,期末試験35点.

担当教員の一言

演習などを取り入れ,学生諸君が実際に問題を解けるようになることを目標とする.

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