シラバス参照

授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2023/09/27 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
半導体物理学特論/Semiconductor Physics
時間割コード
/Course Code
S231000019
ナンバリングコード
/Numbering Code
開講所属
/Course Offered by
理工学研究科/
曜日コマ
/Day, Period
金 3
開講区分
/Semester offered
前期/first semester
単位数
/Credits
2.0
学年
/Year
1,2
主担当教員
/Main Instructor
小豆畑 敬/AZUHATA TAKASHI
科目区分
/Course Group
大学院(博士前期課程) 専門科目
教室
/Classroom
必修・選択
/Required/Elective
選択
授業形式
/Class Format
講義科目
メディア授業
/Media lecture

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Faculty/Department
小豆畑 敬/AZUHATA TAKASHI 理工学研究科/
難易度(レベル)
/Level
レベル5
対応するDP
/DP
DP1・DP2
授業としての具体的到達目標
/Concrete arrival target as the class
○主な半導体のエネルギーバンド構造を理解する。(DP1・DP2)
○半導体中の電子の散乱過程を理解する。(DP1・DP2)
○半導体中の強電場効果を理解する。(DP1・DP2)
授業の概要
/Summary of the class
半導体のバンド構造および半導体中の電子の散乱過程、強電場効果について学びます。
主要な半導体の一つであるGaAsに対し、k・p摂動法を用いてスピン・軌道相互作用を考慮してΓ点近傍のバンド構造を計算すると、価電子帯の頂上付近で三つのバンド(軽い正孔バンド、重い正孔バンド、スピン・軌道スプリットオフバンド)が存在することがわかります。
半導体中を運動する電子や正孔は、格子振動や不純物、格子欠陥などによって散乱され、移動度は制限されます。各散乱過程によって移動度の温度依存性が異なるため、支配的な散乱過程が温度とともに変化することがわかります。
半導体に強い電場を印加したときにオームの法則からのズレが観測されることがわかります。
授業の内容予定
/Contents plan of the class
第1回 半導体の基礎
第2回 格子振動、格子欠陥
第3回 固体のバンド理論(1)
第4回 固体のバンド理論(2)
第5回 固体のバンド理論(3)
第6回 固体のバンド理論(4)
第7回 固体のバンド理論(5)
第8回 固体のバンド理論(6)
第9回 静電磁場中の電子伝導
第10回 半導体中の電子の散乱過程(1)
第11回 半導体中の電子の散乱過程(2)
第12回 半導体中の電子の散乱過程(3)
第13回 半導体中の電子の散乱過程(4)
第14回 半導体中の強電場効果(1)
第15回 半導体中の強電場効果(2)

授業の進行状況等によってシラバスと実際の内容が異なる場合には、その都度説明します。
成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
平常評価(授業への参加度):40%
期末評価(期末レポート):60%
上記を合算して最終的な成績評価を行う予定です。
予習及び復習等の内容
/Contents such as preparations for lessons and the review
各回の予定内容および授業の進行状況を参考にして、授業実施時までに該当箇所について自分で調べてみましょう。授業実施後には十分に復習を行ってください。(予習・復習は、最低でも各2時間程度行う必要があります。)
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
教科書は使用しません。授業中、適宜プリントが配布されます。
参考文献
/bibliography
御子柴宣夫、半導体の物理[改訂版]、1991年、培風館
留意点・予備知識
/Point to keep in mind, back ground
固体物理学、半導体物理学、量子力学を履修済みであることが望ましいです。
授業内容に関する質問・疑義等
/Question, doubt about class contents
月曜 16:00~17:00
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
azuhata[at]hirosaki-u.ac.jp
[at]を@に替えてください。
学問分野1(主学問分野)
/Discipline 1
B13:物性物理学およびその関連分野
学問分野2(副学問分野)
/Discipline 2
該当なし
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
該当なし
地域志向科目
/Local intention subject
なし
授業形態・授業方法
/Class form, class method
プロジェクターを使用します。
メディア授業になった場合はTeamsを使用します。
科目ナンバー
/The subject number
メディア授業による著作物利用の有無について
/Whether or not copyrighted works are used in media classes
有/Yes
その他
/Others
特になし。
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません

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