授業の目標と概要 |
電子物性は物質や固体の電子の働きを解明・利用することによる電子デバイス等への応用技術を学ぶ学問である。 |
電子物性Ⅰでは結晶構造、格子振動、固体の熱的性質を前半に学習し、後半は電子物性を理解するのに必要な最小限 |
の量子力学を用いて固体の電子エネルギーバンド理論を解説する。 |
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カリキュラムにおける位置づけ |
電子物性・デバイス分野の専門基礎科目である.3年次の基礎電子量子工学の知識を基盤に講義を行う.5年次の当該 |
専門分野の選択科目を学ぶ上での必要な基礎科目である. |
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1.結晶構造 |
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結合力,イオン結合,共有結合,金属結合,ファンデルワールス結合,空間格子,ミラー指数, |
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ブラベー格子,ダイヤモンド構造,X線回折 |
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2.古典的電子伝導モデル |
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自由電子,ドリフト速度,移動度,緩和時間,合成抵抗率,抵抗率の温度依存性 |
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3.量子力学の基礎 |
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粒子性と波動性,ド・ブロイ波,不確定性原理,シュレディンガーの波動方程式, |
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井戸型ポテンシャル,トンネル効果,量子数,パウリの排他率 |
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4.固体のエネルギーバンド |
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金属の自由電子モデル,周期的境界条件,フェルミディラック分布,電子密度,フェルミ準位 |
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クローニッヒペニーモデル,E-k関係,金属・絶縁体・半導体のバンド構造 |
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教科書 |
書名:電子物性、著者:松澤剛雄、高橋清、斉藤幸喜、出版:森北出版会
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補助教科書 |
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履修上の注意 |
電磁気学、物理、基礎電子量子工学で学んだ基礎事項を十分に理解していること。授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること。
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評価基準 |
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評価法 |
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学習・教育目標 |
東京高専 |
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JABEE |
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