徳島大学 教育・研究者情報データベース(EDB)

Education and Research Database (EDB), Tokushima University

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授業概要: 2011/量子工学基礎

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EID
216471
EOID
556560
Map
[2010/量子工学基礎]
LastModified
2011年1月25日(火) 14:27:57
Operator
西野 克志
Avail
TRUE
Censor
0
Owner
[教務委員会委員]/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]
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種別 必須 工学部•昼間 (授業概要)
入学年度 必須 西暦 2011年 (平成 23年)
名称 必須 (英) Quantum Mechanics for Semiconductor Physics / (日) 量子工学基礎 / (読) りょうしこうがくきそ
コース 必須
  1. 2011/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]
担当教員 必須
  1. 西野 克志([徳島大学.大学院社会産業理工学研究部.理工学域.電気電子系.物性デバイス分野]/[徳島大学.理工学部.理工学科.電気電子システムコース.物性デバイス講座])
    肩書 任意
単位 必須 2
目的 必須

(日) 半導体材料の性質や半導体デバイスの動作原理を理解するために必要とな る半導体内の電子に関する基礎物理概念を修得する．
概要 必須

(日) 半導体材料の性質や半導体デバイスの動作原理を理解するためには，量子力学的基礎に基づいて半導体内の電子の状態を知ることが不可欠となる．授業では，まず簡単なポテンシャル中での電子の状態をシュレディンガーの波動方程式から導き，量子力学に特徴的な現象について述べる． 次いで結晶中で電子のとりうる状態について述べた後，半導体のバンド構造について解説し，さらに量子効果の起こるような半導体構造について講義する．
キーワード 推奨
  1. シュレディンガー方程式(Schrödinger equation)
  2. (日) エネルギーバンド
  3. 半導体(semiconductor)
  4. (日) 量子井戸構造
先行科目 推奨
  1. 量子力学([2011/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/->授業概要[2010/量子力学])
    必要度 任意 0.500000
関連科目 推奨
  1. 半導体工学([2011/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/->授業概要[2010/半導体工学])
    関連度 任意
  2. 電子デバイス([2011/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/->授業概要[2010/電子デバイス])
    関連度 任意
  3. 電子物性工学([2011/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/->授業概要[2010/電子物性工学])
    関連度 任意
要件 任意

(日) 「量子力学」を履修していることが望ましい．
注意 任意

(日) 予習・復習を行うこと．
目標 必須

  1. (日) シュレディンガーの波動方程式から簡単なポテンシャル中での電子のふるまいを知ることができる．(授業計画1∼4および最終試験)

  2. (日) 結晶内電子のエネルギーバンドの考え方，および状態密度等これに関係する諸概念を理解する．(授業計画5∼9および最終試験)

  3. (日) 半導体や基本的な半導体デバイスに関する諸概念を理解する．(授業計画10∼12および最終試験)

  4. (日) 量子効果の現れるような構造を理解する．(授業計画13∼14および最終試験)
計画 必須

  1. (日) 量子力学の基礎

  2. (日) 井戸型ポテンシャル中の電子

  3. (日) 階段状ポテンシャルに入射する電子

  4. (日) トンネル効果・水素原子

  5. (日) 状態密度

  6. (日) フェルミ·ディラックの分布関数

  7. (日) クローニッヒ·ペニーのモデル

  8. (日) 結晶内における電子の運動

  9. (日) 金属，半導体，絶縁体のバンド構造

  10. (日) 真性半導体

  11. (日) 不純物半導体

  12. (日) pn接合

  13. (日) 量子井戸構造

  14. (日) 超格子

  15. (日) 最終試験(定期試験)

  16. (日) 試験の返却および解説
評価 必須

(日) 到達目標が達成されているかを試験75%，レポート25%で評価し，あわせて60%以上あれば合格とする．
JABEE合格 任意

(日) .
JABEE関連 任意

(日) (D)専門基礎30%，(E)[主目標]専門分野(物性デバイス)70%
対象学生 任意 開講コースと同学科の夜間主コース学生も履修可能
教科書 必須

  1. (日) 松澤，高橋，斉藤著 「電子物性」 森北出版
参考資料 推奨

  1. (日) C.Kittel「固体物理学入門 上」丸善

  2. (日) .A.ハリソン「固体の電子構造と物性 上巻」現代工学社

  3. (日) P.Y.ユー 「半導体の基礎」 シュプリンガー·フェアラーク東京
URL 任意
連絡先 推奨
  1. 西野 克志([徳島大学.大学院社会産業理工学研究部.理工学域.電気電子系.物性デバイス分野]/[徳島大学.理工学部.理工学科.電気電子システムコース.物性デバイス講座])
    オフィスアワー 任意
科目コード 推奨
備考 任意

  1. (日) 授業を受ける際には，2時間の授業時間毎に2時間の予習と2時間の復習をしたうえで授業を受けることが，授業の理解と単位取得のために必要である．

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