国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

　本講義では，集積回路に用いられる主要な電子デバイス（半導体デバイス）である，pnダイオード，金属-酸化膜-半導体（MOS）ダイオード，バイポーラトランジスタおよびMOSトランジスタの動作特性を学習する。２端子デバイスのpnダイオードとMOSダイオード，および３端子デバイスのバイポーラトランジスタとMOSトランジスタについてデバイス構造と基本動作を説明する。集積回路における３端子デバイスの重要性を理解することにより，それぞれの電子デバイスを集積回路に応用するための基礎を築く。さらに，集積回路の基本ゲートである相補型MOSトランジスタ（CMOS)と，電力変換デバイスとして重要なパワーデバイスの基本動作を説明する。講義と演習により，電子デバイスの動作特性の理解を深める。
　今日の情報化社会を支える電子情報機器に用いられる集積回路は，ダイオードやトランジスタなどの電子デバイスを，高密度に集積化することにより構成されている。したがって，より高性能な集積回路を実現するためには，電子デバイスを高性能化することが不可欠であり，電子デバイスの動作原理を理解することが重要である。本講義により，電子デバイスの動作が半導体中の電子やホールの振る舞いを，高精度に制御することにより実現されていることを理解する。

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）トランジスタの増幅作用とは何かを説明できる
２）pnダイオードのバンド図を用いて電流－電圧特性における整流作用を説明できる
３）バイポーラトランジスタの動作特性と，高速化のためのデバイス設計を説明できる
４）MOSダイオードの反転特性とMOSトランジスタの動作特性および微細化のためのデバイス設計を説明できる
５）nチャネルMOSトランジスタとpチャネルMOSトランジスタによるCMOSの構成と特徴を説明できる
６）パワーデバイスの構造と特徴を説明できる

キーワード

半導体デバイス，pnダイオード，バイポーラトランジスタ，MOSダイオード，MOSトランジスタ，CMOS，パワーデバイス

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

　毎回の講義の前半で，復習を兼ねて前回の演習問題の解答を解説します。講義の後半で，その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます。各回の学習目標をよく読み，課題を予習・復習で行って下さい。

授業計画・課題

教科書

宮本恭幸『電子デバイス』 培風館,　ISBN978-4-563-06991-9

参考書、講義資料等

古川静二郎 『半導体デバイス』 コロナ社,　ISBN3355-030241-2353

成績評価の基準及び方法

pnダイオード，バイポーラトランジスタ，MOSダイオード，MOSトランジスタ，CMOS，パワーデバイスの動作について，その理解度を評価。配点は，理解度確認演習・期末試験（80％），演習・レポート（20％）。

関連する科目

• 電子デバイス第二（EEE.D352）
• 記憶デバイス（EEE.D371)
• 電力デバイス（EEE.D381)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

半導体物性（EEE:D211）を履修していること。

オフィスアワー

（宮本）メールで事前予約すること。
（大見）メールで事前予約すること。