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授業科目

半導体物理学
Semiconductor Physics

担当者

教授   水野 智久
前 木3

単位

2

到達目標

本講義の受講により、1)半導体、2)トランジスタなどの半導体素子、3)大規模集積回路、等の基本概念を習得することが目標である。更に、半導体素子の現在の最先端研究の一端の知識も習得する。

授業内容

 現在のIT社会の根幹をなす大規模集積回路(ULSI)は、電化製品、PCから自動車、ロケットまで、ありとあらゆる製品の主要部品である。ULSIは半導体基板上に作製され、現代の最先端技術の典型的な産物である。本特論では、ULSI動作の基礎をなす半導体デバイスの現在における物理的問題点/限界と、それを凌駕すべき研究の一端としてのナノ領域の新しい素子構造を紹介する。
 更に、後期では、”基盤科学特論II”として、ナノテク/ナノサイエンスを応用した素子研究の最先端研究の講義が行われる。本講義の次世代の研究/技術を知る良い機会としてお勧めする。

授業計画

本講義の予習は、水野研ホームページ上の講義ノートをあらかじめ読んでおくこと。また、復習は、その講義ノートにより知識の整理をすることを勧める。なお、予習・復習として約4時間を想定している。

1.ULSI入門
2.半導体の基礎(1):バンド構造など
3.半導体の基礎(2):pn接合など
4.MOSFETの動作原理(1):ON/OFF動作
5.MOSFETの動作原理(2):短チャネル効果
6.CMOS回路(1):インバータ動作
7.半導体メモリー
8.ULSIの製法(1):加工技術
9.ULSIの製法(2):製膜技術
10.ULSIの製法(3):後工程
11.MOSFETの微細化とその物理限界(1):スケーリング則の限界
12.MOSFETの微細化とその物理限界(2):特性ゆらぎ
13.新構造MOSFETと将来展望(1):SOI素子/歪技術
14.新構造MOSFETと将来展望(2):ナノ技術

授業運営

本講義の予習/復習には、水野研ホームページwww.info.kanawaga-u.ac.jp/~mizuno/index.html上の講義ノートを参考にしてほしい。

評価方法

期末試験によって評価する。

オフィスアワー

授業終了後に行う。また、メールでも対応する。

参考書

菊池正典『半導体のすべて』[日本実業出版社]1998年
御子柴宣夫『半導体の物理』改訂版[培風館]1991年
S.M. ジィー『半導体デバイス』第二版[産業図書]2004年

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