- 開講元
- 電気電子コース
- 担当教員名
- 田口 大
- 授業形態
- 講義 (ライブ型)
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 木3-4
- クラス
- -
- 科目コード
- EEE.D532
- 単位数
- 1
- 開講年度
- 2022年度
- 開講クォーター
- 2Q
- シラバス更新日
- 2022年4月4日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 英語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
光と物質の関係を利用して電気電子材料・デバイスのはたらきをミクロレベルで評価することができます。本講義では、光をつかって電気の世界に働きかけ、電気電子材料・デバイスを評価するとはどのようなことなのかを紹介します。誘電分極現象の観点から、分極を仲立ちとして光物性と電気電子材料物性を橋渡しし、半導体材料・発電材料の評価を例にとり説明します。材料の光物性そのもの、そして、光物性を利用して電気分野、エレクトロニクス分野に切り込むアイデアを整理し、新しい課題について自らの考えをまとめてください。
この講義は、電気電子系電気電子コースおよび電気電子系ライフエンジニアリングコースの学生を想定しています。光や光物性に興味があるどんなコースの学生の受講も歓迎します。第１クオーターに開講される光と物質基礎論Iを受講している場合には、その発展として本講義を受講するとベターです。
到達目標
電磁波、量子力学、光物性の理解を基礎として、誘電分極現象の観点で光と物性の関連を理解することが目標です。
キーワード
誘電物理、電荷変位、双極子、半導体、発電体、評価法、光第二次高調波発生、電界誘起光第二次高調波発生、摩擦発電、絶縁破壊前駆現象、寿命推定法
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 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
毎回課題を課します。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | イントロダクション 電気電子材料と光物性 | 誘電物理の観点から光と電気電子材料・デバイスとの関連を説明できる |
| 第2回 | 材料とデバイス中のキャリア挙動を光学的に評価する方法 | ２－１ Time-of-flight（TOF）、２－２ 過渡EL測定、２－３ 電荷変調法 を説明できる |
| 第3回 | ２つの誘電分極現象のミクロ起源、「電荷変位と双極子配向」を非線形光学で評価する | ３－１ 双極子の評価（光第二次高調波発生）、３－２ 電荷変位の評価（電界誘起光第二次高調波発生）を説明できる |
| 第4回 | 界面があると新たに電気的に何が変わり、それが光学的にどう表れるか | ４－１ 界面の電荷蓄積と光現象、４－２ 界面の双極子配向と光現象の関連を説明できる |
| 第5回 | 光から発電する２つの方法としての「電荷変位」と「双極子配向」 | 光刺激による発電とそのモデルを説明できる。５－１）キャリア分離による発電、５－２）双極子回転による発電 |
| 第6回 | 電気電子材料・デバイスの絶縁破壊診断・寿命推定に関する光現象 | 寿命推定法・絶縁破壊前駆現象の考え方と光学的評価の例を説明できる |
| 第7回 | まとめ | 誘電物理の観点から光と物質の関連を整理し、新しい課題を提案できる。 |
授業時間外学修（予習・復習等）
学修効果を上げるためには，教科書等を役立ててください。授業で提示する課題を行ってください。
教科書
M. Iwamoto, D. Taguchi, Maxwell Displacement current and Optical second-harmonic generation in organic materials, World Scientific, Singapore, 2021. (誘電物理に立脚した電気的・光学的電気電子材料評価について述べる)
参考書、講義資料等
岩本光正, 田口大, 熱刺激電流による電気電子材料評価－基礎と応用－, コロナ社, 2014. （主に熱刺激電流について誘電物理の立場から述べる）
成績評価の基準及び方法
電気電子材料・デバイスと光の関連について、誘電分極現象に立脚して説明ができる
配点は，およそ期末試験（70％），演習（30％）とする。
関連する科目
- EEE.D431 ： 光と物質基礎論Ⅰ
- PHY.C446 ： 光と物質Ⅰ
- PHY.C447 ： 光と物質Ⅱ
- EEE.D531 ： 光と物質基礎論Ⅱa
- EEE.D533 ： 光と物質基礎論Ⅱc
- EEE.D541 ： 分光計測の基礎と展開
- EEE.D532 ： 光と物質基礎論Ⅱb
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
ありません
