シラバス
※学期中に内容が変更になることがあります。

2020年度


31620061 

△電気電子材料特論Ⅱ
Advanced Electrical and Electronic Materials Ⅱ
2単位/Unit  秋学期/Fall  京田辺/Kyotanabe  講義/Lecture

  佐藤 祐喜

<概要/Course Content Summary>

 半導体はエレクトロニクスの中心材料である.特に近年は半導体作製・加工技術の目覚ましい進歩に伴い,従来では見られなかった現象,特に電子の粒子性と共に波動性に起因した現象の観測が可能となった.また,エレクトロニクスの中心的な担い手である電子の「電荷」のみならず,もうひとつの重要な性質「スピン」を用いたデバイスが提案され実現されている. 
 本講義では半導体中の電子の粒子性・波動性に起因する輸送現象,電子スピン制御によるデバイスについて説明する.

<到達目標/Goals,Aims>

 電気電子材料中の電子の輸送現象,半導体の低次元構造(量子ドット,量子細線,2次元電子系)における電子状態の記述やそれに起因する電子輸送,デバイス動作が理解できるようになることを目的とする.

<授業計画/Schedule>

(実施回/
Week)
(内容/
Contents)
(授業時間外の学習/
Assignments)
(実施回/ Week) 第 1回  (内容/ Contents) オリエンテーション.半導体デバイス発展の歴史.  (授業時間外の学習/ Assignments) 電気磁気学,量子力学の復習 
(実施回/ Week) 第 2回  (内容/ Contents) 電気伝導:Drudeモデル  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第 3回  (内容/ Contents) 電気伝導:Boltzmann 輸送方程式  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第 4回  (内容/ Contents) 状態密度:量子ドット,量子細線,2次元電子系  (授業時間外の学習/ Assignments) レポートの作成 
(実施回/ Week) 第 5回  (内容/ Contents) 半導体ナノ構造とキーマテリアル:結晶成長  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第 6回  (内容/ Contents) 半導体ナノ構造とキーマテリアル:超微細加工  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第 7回  (内容/ Contents) メゾスコピック系の輸送現象  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第 8回  (内容/ Contents) バリスティック系の輸送現象①  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第 9回  (内容/ Contents) バリスティック系の輸送現象②  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第10回  (内容/ Contents) 電子スピン  (授業時間外の学習/ Assignments) レポートの作成 
(実施回/ Week) 第11回  (内容/ Contents) 金属系のスピントロニクス:GMR, TMR  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第12回  (内容/ Contents) 半導体のスピントロニクス:磁性半導体の伝導現象と光操作  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第13回  (内容/ Contents) 半導体のスピントロニクス:非磁性半導体中の電子スピン制御  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第14回  (内容/ Contents) 半導体のスピントロニクス:光による半導体中の電子スピン制御  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 
(実施回/ Week) 第15回  (内容/ Contents) まとめ  (授業時間外の学習/ Assignments) 講義内容の復習 

<成績評価基準/Evaluation Criteria>

レポート  60%  その都度テーマを絞り,授業内容の理解度を確認する. 
期末レポート  40%  授業内容全般の理解度を確認する. 

レポートにおいて,その都度テーマを設定し,そのテーマについて図書館や論文誌などで深く掘り下げた内容の調査,その理解度について評価する.また,期末試験において,履修した全範囲の内容において最終的に到達できた理解度と応用力の修得度の確認を行ない評価する.

 

<成績評価結果/Results of assessment>   成績評価の見方について/Notes for assessment

    

登録者数

成績評価(%)

評点
平均値

備考

A+ A B+ B C+ C F
13 38.5 30.8 7.7 7.7 0.0 0.0 15.4 0.0 3.5

<テキスト/Textbook>

特に教科書は指定しない.

<参考文献/Reference Book>

D. D. Awschalom, D. Loss, N. Samarth , Semiconductor Spintronics and Quantum Computation .   (Springer, 2002) .  ISBN:978-3540421764 

 

猪俣浩一郎(監修)  『スピンエレクトロニクスの基礎と応用-エレクトロニクスシリーズ-』(シーエムシー出版、2004)ISBN:978-4781301624 
 

榊 裕之 (編集), 横山 直樹 (編集)   『ナノエレクトロニクス-ナノテクノロジー基礎シリーズ-』(オーム社、2004)ISBN:978-4274197192 
 

Thomas Schaepers , Semiconductor Spintronics .   (Walter De Gruyter Inc, 2016) .  ISBN:3110361671 

 

<備考/Remarks>

Teamsによるオンライン講義(動画オンデマンド型+資料提示型)を予定しています。学期初めにTeamsへの加入申請をDuetに掲載します。 

 

お問合せは同志社大学 各学部・研究科事務室まで
 
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