半導体物性 b   Semiconductor Physics

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担当教員
内田 建 
使用教室
火1-2(S621)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
7128
シラバス更新日
2010年9月20日
講義資料更新日
2010年9月20日
学期
後期  /  推奨学期:4

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 結晶構造,固体のバンド構造,井戸型ポテンシャル,周期構造中の電子,有効質量,キャリアの状態密度,分布則,真性キャリア濃度,ドーピング,移動度,ドリフト電流,拡散電流,バンド図,少数キャリア連続の方程式,pn接合,金属半導体接合など。

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

01. 結晶構造:結晶の並進対称性,ブラベー格子,ミラー指数
02. 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
03. 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
04. 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
05. キャリア:状態密度,分布則,真性キャリア濃度
06. ドーピング:ドーピング,電子濃度・正孔濃度,温度特性
07. 電気伝導の基礎:ドリフト速度,移動度,導電率,抵抗率
08. ドリフト電流と拡散電流
09. 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

関連科目: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。

その他

【オフィスアワー】
真島 (majima.y.aa@m.titech.ac.jp) に e-mail を入れてください。

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