科目名 集積回路
単位数 2.0
担当者 情報工学専攻 准教授 高橋 賢
履修時期 後期
履修対象 3年次
概要 半導体デバイスを用いた製品は世の中にあふれていますが、日常生活の中で半導体デバイスの存在を意識することはほとんどありません。半導体デバイスは故障なく正しく動作することが当たり前のように思われており、障害が発生すれば人命や財産に多大な影響を及ぼす機器にも利用されています。この講義では、半導体デバイスの原理や構造、様々な半導体デバイス、試験方法を学びます。講義形式により授業を行います。
科目の到達目標 受講生が半導体デバイスの基本原理、様々な半導体デバイス(メモリ、RFデバイス、イメージャ、ADC、DAC、SoC、2.5D/3Dデバイス、パワーデバイス)、およびそれらの試験方法を理解することを目指します。
受講要件 解析学I、情報基礎数学、通信方式の単位を取得していることが望ましいです。
事前・事後学修の内容 事前学修として教科書の指定範囲を読み理解する努力をすること、また事後学修として講義中に配布するハンドアウトの内容を復習することが必要です。
講義内容 1. イントロダクション(スイッチや可変抵抗による論理ゲートのハードウェア化)
2. 接合トランジスタ(真性半導体と外因性半導体、ダイオード、トランジスタ)
3. 電界効果トランジスタ(JFET、MOSFET)
4. MOSトランジスタによる論理回路(CMOS論理回路、動作曲線)
5. バイポーラトランジスタによる論理回路(ゲートレベル設計、飽和型論理回路と活性型論理回路)
6. 動作速度と消費電力(動作解析モデル、ダイナミック・スタティック消費電力)
7. ラッチ(ラッチ、メモリ集積回路)
8. メモリ(SRAM、DRAMフラッシュメモリ)
9. 集積回路の構造(トランジスタ回路、レイアウト図)
10. 集積回路の製造技術(製造プロセス、チップ面積)
11. 集積回路の実装(歩留まり、シリコンウェハの検査、ダイシング)
12. 集積回路のパッケージ(高密度パッケージ、SiP、3次元LSI、大型LSIチップ)
13. 集積回路の種類(セミカスタムLSI、プログラマブル・ロジックデバイス)
14. 集積回路の設計技術(設計フロー、ハードウェア記述言語)
15. まとめ
※授業の順序は変更することがあります。
※上記とは別に期末試験を実施します。
評価方法 期末試験、レポート、講義中に行う出席票、および授業態度を総合して評価します。評価の基準は「学生HANDBOOK」に記されているとおりです。
教科書等 教科書:安永 守利,集積回路工学,森北出版,ISBN-10: 4627775717
必要な資料は講義中に配付します。ノートやメモを用意する必要はありません。
担当者プロフィール 授業内容などに関する学生の個別学習相談を受け付けています。メールで面会の予約の上でお越しください。 担当者プロフィールについては、https://s-taka.org/ をご覧ください。
備考 【教職】高一種(情報)