2017年度 先端デバイス特論   Advanced Photo-Electronic Devices

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開講元
材料コース
担当教員名
舟窪 浩  北本 仁孝  和田 裕之 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月3-4(J233)  木3-4(J233)  
クラス
-
科目コード
MAT.C507
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2017年3月17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、材料物性にデバイスへの応用という観点を加えて、要求される特性は何か、物質設計などを、種々の性質の物質にわけて講義します。実用化あるいは開発中の先端的エレクトロニクス、フォトニクス・デバイスについて、材料・作製プロセス・応用の各側面から講述し、開発の考え方を知ることができます。半導体、誘電体、磁性体の視点から、光・電子機能性材料を扱い、その形態もバルクから薄膜、微粒子まで、主にナノテクノロジーの範疇に入るものを対象としており、未来のデバイス開発の方向を知ることができます。メモリ、キャパシタ、永久磁石、センサ、アクチュエータなど身近に存在するデバイスを例としてとりあげます。
本講義では、実用化あるいは開発中の半導体、誘電体、磁性体を用いたメモリ、エネルギー変換素子などの機能デバイスにおいて、動作原理とデバイスを構成する材料の物性がどのようにかかわっているかを理解することを目的とします。ナノテクノロジーの視点から、先端的デバイスと物質・材料の研究開発動向に関する知識を得るとともに、デバイス創製における材料開発の重要性を理解することが重要です。

到達目標

本講義を履修することによって、半導体、誘電体、磁性体を主な構成要素として用いたメモリ、エネルギー変換など先端的エレクトロニクス・フォトニクスデバイスの動作原理とともに物性との相関を理解し、先端デバイスに用いる材料の開発に応用できるようになることを目標とします

キーワード

半導体、誘電体、磁性体、電子デバイス

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

トピックスは毎回異なります。毎回授業と議論を行います。
毎回参加ください。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 材料とプロセス 半導体材料の特性と半導体プロセスを理解する。
第2回 半導体プロセスI(薄膜作製) 基板上への薄膜作製方法を理解する。
第3回 半導体プロセスII(フォトリソグラフィ) 基板上のレジストパターンの作製方法を理解する。
第4回 半導体プロセスIII(エッチング) 材料加工技術であるエッチング方法を理解する。
第5回 半導体プロセスIV(その他) 加熱プロセス、イオン注入のようなその他の半導体プロセス技術を理解する。
第6回 誘電体の概要と基礎 誘電体の概要と基礎を理解する。
第7回 キャパシタデバイス 誘電体を用いたデバイスの基礎を理解する。
第8回 誘電体メモリデバイス 誘電体メモリデバイスの基礎を理解する。
第9回 圧電・焦電デバイス 圧電性、焦電性と、それらを用いたデバイスの動作原理を理解する。
第10回 光デバイス、誘電体デバイスのまとめ 光デバイスとともに、誘電体デバイスのまとめを理解する。
第11回 磁性体の基礎 磁気デバイスに用いられる磁性材料の基礎を理解する。
第12回 磁性微粒子・薄膜の作製と評価 磁気デバイスで用いられる磁性微粒子・薄膜の作製・評価方法を理解する。
第13回 磁気メモリデバイス ハードディスクドライブの記録媒体における記録メカニズムとそのための磁気特性を理解する。
第14回 磁気センサとスピントロニクス ハードディスクドライブ、電子デバイスで用いられる磁気センサを理解する。
第15回 ヘルスケアとバイオ医療向けの磁気デバイス ヘルスケアとバイオ医療向けのナノ粒子を用いた磁気デバイスを理解する。

教科書

なし

参考書、講義資料等

教員が準備した資料を使用する。

成績評価の基準及び方法

半導体、誘電体、磁性体を用いた電気・電子デバイスの動作原理及びその機能を発現するための材料の性質に関する理解度を評価する。試験(70%)及びレポート(30%)により評価する.

関連する科目

  • MAT.C403 : セラミックス薄膜特論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

なし

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