2019年度 先端エネルギーエレクトロニクスデバイス   Advanced Energy Electronics Devices

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開講元
電気電子コース
担当教員名
久本 大 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
集中講義等   
クラス
-
科目コード
EEE.D582
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2019年4月5日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

" 本講義では、広い電圧範囲(0.1~10000V)でエネルギーエレクトロニクスデバイスの中心となっているMOS型デバイス(低電圧微細MOSFET、高効率パワーデバイス)について扱う。特に、MOS型デバイスでは、信頼性に関わる物理現象がデバイス構造の進歩に大きな影響を与えてきたことから、その基盤となるデバイス物理の基礎と課題について、デバイス開発の視点から学ぶ。
エネルギーエレクトロニクスデバイスは、その低消費電力性から現在のICTや社会インフラを支える基盤技術であり、これからの環境問題を解くカギを握るデバイスになっている。まず半導体デバイス物理の基礎および課題を、基礎知識として把握したうえで、新たなデバイスについて議論する。"

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)MOS型デバイスの動作原理を記述できるようになる
(2)その応用に向けた課題とキー技術について説明できるようになる
(3)特に、MOS型の低電圧、パワーデバイスについて、材料、物性、プロセス、デバイスの観点から、その物理と基盤技術を議論できるようになる"

キーワード

MOSFET、デバイス信頼性、MOS型低電圧デバイス MOS型パワーデバイス ワイドギャップ半導体デバイス

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
-

授業の進め方

毎回、講義の前半はテーマについて説明を行う。後半には、授業内容に関する演習問題に取り組むことにより、理解を確認する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション  MOSFETデバイス・プロセスの基礎とスケーリング 半導体デバイス物理を理解する
第2回 MOSFET信頼性の課題 MOSFET信頼性の課題を理解する
第3回 先進MOSFETの挑戦 MOSFET信頼性の課題への対応について理解する
第4回 デバイス低電圧化への挑戦 MOS型デバイスの低電圧化の課題について理解する
第5回 MOS型パワーデバイスの基礎と信頼性の課題 MOS型パワーデバイスの動作原理と課題を理解する
第6回 SiCパワーデバイスの基礎と信頼性の課題 SiCパワーデバイスの動作と課題について理解する
第7回 超高耐圧への挑戦 ワイドギャップ半導体のバイポーラ動作について理解する
第8回 総論 / 理解度の確認 全講義のレビューおよび理解の確認

教科書

"Simon M. Sze: ""Semiconductor Devices: Physics and Technology"" Wiley, 2001.
B. Jayant Baliga: “Fundamentals of Power Semiconductor Devices”, Springer-Verlag. 2008."

参考書、講義資料等

Y. Taur and T. H. Ning: “Fundamentals of Modern VLSI Devices”, Cambridge, 1998.

成績評価の基準及び方法

短期間の講義になるため、各種エネルギーエレクトロニクス デバイスについて授業時間中に演習を行い,知識の定着を確認し、学んだ知識を有効に使えるか評価する。

関連する科目

  • EEE.F452 : 電子デバイス基礎論
  • MAT.M313 : 材料科学入門
  • PHY.C450 : 固体電子論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修条件は特に設けないが,関連する科目(量子力学、固体物性論、電子デバイス)の知識があることが望ましい。

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