Semiconductor Electronics

Course Title

Course Title in English

Semiconductor Electronics

Course Type

-

電気電子工学分野／知能情報分野共通科目

Eligible Students

Graduate School of Engineering

Target Grade

1Year

Course Numbering Code

HETMA5MCA1

Credits

2.00Credits

The course numbering code represents the faculty managing the subject, the department of the target students, and the education category (liberal arts / specialized course). For detailed information, please download the separate manual from the upper right 'question mark'.

Type of Class

講義 (Lecture)

Eligible Year/Semester

Spring semester 2026

(Spring semester)

Instructor

Haruhiko Yoshida,Seiji Nakashima

Affiliation

工学研究科

Language of Instruction

Japanese

Related SDGs

4／9

Office Hours and Location

吉田(前半担当)：随時(メールによる事前連絡が望ましい)・B408研究室
中嶋(後半担当)：随時(電⼦メールにて予約することが望ましい)・B616研究室

Contact

吉田(前半担当)：yoshida@eng.u-hyogo.ac.jp
中嶋(後半担当)：nakashima@eng.u-hyogo.ac.jp

Corresponding Diploma Policy

A double circle indicates the most relevant DP number and a circle indicates the associated DP.

Corresponding Undergraduate School DP

ー

Corresponding Graduate School DP

1◎

Corresponding University-Wide DP

N/a

Academic Goals of Teacher Training Course

ー

Course Objectives and Learning Outcome

【講義目的】半導体デバイスの理解には固体物理を基礎とするバンド理論が重要となる。本講義ではバンド理論に基づき、半導体デバイスの基本であるｐ−ｎ接合における電子の動的振る舞いを論じることによって、電子デバイスと光デバイスの動作機構およびデバイスを有効に実現するために重要となる性能および信頼性上の問題点を明らかにする。
【到達目標】電子デバイス及び光デバイスの動作機構の物理的な理解及び半導体デバイスの微細化に関する課題を固体電子物性の視点で理解していること。

Subtitle and Keywords of the Class

Course Overview and Schedule

【講義内容】
　半導体デバイスを固体物理の応用と捉える観点に立ち、そのデバイス動作の基となる物理を電子の波動論と統計力学に基づいて解説する。特に、ｐ−ｎ接合における電子の動的振る舞いを、固体電子物性の基礎から論じる。さらに、電子デバイスおよび光デバイス（太陽電池、フォトダイオ−ド、発光ダイオ−ド）の動作機構およびそれらを実現するために重要となる問題点について述べる。また、最先端のエレクトロニクスデバイスの動向や、その構造と動作原理についても言及する。
【授業計画】

第１回〜第８回（担当：吉田晴彦）

第１回：エネルギーバンド構造

第２回：真性半導体と不純物半導体、キャリア密度

第３回：ドリフトと拡散、電流密度の式

第４回：キャリアの発生と再結合、連続の方程式

第５回：ｐ−ｎ接合のエネルギーバンド図と内部電位

第６回：ｐ−ｎ接合の空乏層の諸特性と容量−電圧特性

第７回：ｐ−ｎ接合の電流−電圧特性

第８回：バイポーラトランジスタ

第９回〜第１５回（担当：中嶋誠二）

第９回：MOS構造と電界効果トランジスタ

第１０回：電子デバイス（ロジックデバイス）

第１１回：電子デバイス（メモリーデバイス）

第１２回：光デバイス

第１３回：半導体デバイスの微細化と性能向上

第１４回：半導体デバイスの微細化と信頼性上の課題

第１５回：微細化技術とその課題

In-person/Remote Classification

In-person

Implementation Method and Remote Credit Limit Application

・対面授業のみ
・遠隔授業単位上限の適用を受けない

Uses of Generative AI

Limited permission for use

Precautions for using Generative AI

　⽣成AIの利⽤については担当教員の指⽰に従うこと。教員が認める範囲を超えて⽣成AIを利⽤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。⽣成AIの出⼒した内容については、事実関係の確認や出典・参考⽂献を確認・追記することが重要である。
　⽣成AIの利⽤にあたっては『本学の教育における⽣成AIの取扱いについて(学⽣向け)』の記載内容について留意すること。

Textbook

ユニバーサルパスポートで授業資料を事前配布

References

半導体デバイス（S.M.SZE著、南日・川辺・長谷川訳、産業図書)

Contents and Estimated Time for Pre- and Post- Learning (Preparation and Review)

【予習】講義に際して指示する事前配布資料の読み込み（15h）及び空白箇所の書き込み（15h）
【復習】講義中に課したレポート（15h）、講義内容の理解を深め定着させるための授業資料の読み直し（15ｈ）

Contents of Active Learning

授業中に質問スライドを入れ、その場で考えてgoogleフォームに回答してもらい、「考える」、「行動する」学びを促すようにしている。

Grading Criteria and Methods

【成績評価の基準】
講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力等）の到達度に基づきS（90点以上）,Ａ（80点以上）,B（70点以上）,C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
講義中に課したレポートを基準として、受講態度（講義中の小テストや積極的な質問等）を含めて総合的に評価する。

How to Disclose Assignments and Exam Results

レポートは、原則講義中に解説し、講義中解説できなかったものは模範解答をユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って示す。

Precautions and Requirements for Course Registration

Practical Education

該当しない

Remarks

In cases where any differences arise between the English version and the original Japanese version, the Japanese version shall prevail as the official authoritative version.

Syllabus data