半導体科学１

授業テーマ	半導体の物性とその応用
授業のねらい・到達目標	20世紀後半に登場した半導体をもちいた電子デバイス、いわゆるトランジスタ、太陽電池、発光ダイオード、そして、パソコンに代表されるトランジスタを集積化した電子機器は社会を大きく変えた。21世紀に注目される人工知能の開発を半導体電子デバイスを抜きに進めることは不可能に近い。はじめに、その半導体の基礎物性を説明する。つぎにそれを理解するために必要な結晶の量子力学、すなわちバンド理論を学ぶ。そして半導体デバイスの原理を理解する。半導体科学１では前半を半導体２では後半を講義する。
授業の方法	必要に応じて補助プリントを配布して講義する。講義は板書とパワーポイントを用いて行う。さらに演習を行い理解を深める。
事前学修・事後学修，授業計画コメント	予習と復習をすること。次の講義の理解が容易になるので特に復習が重要です。

授業計画
1	授業計画について説明する。
2	オームの法則と半導体
3	シリコンと導電率制御
4	電界中と磁界中の電子の運動ホール効果
5	拡散による電子の運動
6	原子、分子の量子力学エネルギー準位、電子配置そして共有結合
7	結晶の量子力学、バンド理論エネルギー帯（バンド）
8	結晶の量子力学、バンド理論エネルギー帯（バンド）
9	結晶のバンド構造と電気的性質金属、半導体、絶縁体
10	半導体のバンド構造と光学的性質物質と色
11	シリコン半導体のバンド構造
12	不純物半導体ドナー準位とアクセプター準位
13	フェルミ分布電子のエネルギー分布
14	半導体の電子のエネルギー分布
15	まとめ：これまでの復習・解説を行い授業の理解を深める。