機能デバイス特論｜シラバス情報

授業科目名

機能デバイス特論

(英語名)

Semiconductor Functionality and Device

科目区分

専門教育科目

電気物性工学専攻科目

対象学生

工学研究科

学年

1年

ﾅﾝﾊﾞﾘﾝｸﾞｺｰﾄﾞ

HETML5MCA1

単位数

2単位

ナンバリングコードは授業科目を管理する部局、学科、教養専門の別を表します。詳細は右上の？から別途マニュアルをダウンロードしてご確認ください。

授業の形態

講義 (Lecture)

開講時期

2024年度後期

担当教員

三木一司

所属

工学研究科

授業での使用言語

日本語

関連するＳＤＧｓ目標

目標7／目標9

ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所

月曜日午後、B313

連絡先

miki@eng.u-hyogo.ac.jp

対応するディプロマ・ポリシー(DP)・教職課程の学修目標

二重丸は最も関連するDP番号を、丸は関連するDPを示します。

学部DP

ー

研究科DP

1◎／2◎／3◎

全学DP

ー

教職課程の学修目標

ー

講義目的・到達目標

講義内容：
パワーデバイスの電気回路上の必要性から開発中の素子までを概観する。パワーデバイスは産業機器の動作を制御する為に必要な高電圧のスイッチング素子で、コンバータ・インバータ回路に不可欠な回路部品として使われている。IGBTに代表される素子の高性能化により、制御機器の性能向上のみならず省エネルギー化量も決まってくる。IGBT素子はMOSFET素子とバイポーラトランジスターの長所を組み合わせて考案された素子である。素子構造の理解によりパワーデバイスの性能改善の知見を得る。
達成目標
パワー半導体素子の電子物性及びデバイス物理を理解する。

授業のサブタイトル・キーワード

講義内容・授業計画

パワーエレクトロニクスは機器制御を行うエレクトロニクスの総称で、例えば、新幹線は機器制御にはIGBTインバータが使われているが、新幹線の開発と共に多くの技術変革があった。パワーデバイスで主流となっているPWM制御をまず理解し、その基盤部品であるIGBT等の半導体素子の内容を学ぶ。IGBTはMOSFETとバイポーラトランジスターを親に持つ為、それらの素子のデバイス原理と構造を理解し、IGBTの構造を理解する。IGBTは現在も開発が続いている素子である。長所短所を理解することで今後の研究開発の方向を推測できることを狙う。
第1講パワーデバイスの意義
第2,3,4,5,6講コンバータ回路とインバータ回路
第7,8,9講 MOSFET素子
第10,11, 12講バイポーラトランジスター
第13,14,15講 IGBT素子

教科書

産業図書　半導体デバイス　基礎理論とプロセス技術　S.M.ジィー著　南日康夫他訳

参考文献

オーム社　世界を動かすパワー半導体　IGBT図書企画編集委員会
森北出版　パワーエレクトロニクス入門　片岡昭雄著
日刊工業新聞社　パワーMOSFET/IGBT入門　山崎　浩著

事前・事後学習（予習・復習）の内容・時間の目安

【予習】授業に際して指示するテキスト教材の部分を事前読み込み（30ｈ）、プレゼンテーションの準備（15ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにテキスト教材を読み直し（15ｈ）

アクティブ・ラーニングの内容

授業では、学生と質問形式で技術内容を能動的に理解して貰い、説明的のみになる授業は行わない。

成績評価の基準・方法

講義中の発表とレポートを総合して６０点以上を合格とする。

課題・試験結果の開示方法

レポートは、それぞれにコメントを付して返す。

履修上の注意・履修要件

欠席、大幅な遅刻（12分以上）を原則認めない。但し、修士研究に必要な実験・発表については指導教員の証明があれば考慮する。その際には別途レポート課題を課する。

生成系AIの利用：
生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

実践的教育

該当しない

備考

英語版と日本語版との間に内容の相違が生じた場合は、日本語版を優先するものとします。