科目名 情報物性特論Ⅰ
単位数 2.0
担当者 情報工学専攻 准教授 田中 公一
情報工学専攻 講師 藤原 真
履修時期 前期
履修対象 1・2年次
概要 授業形態(講義)
 コンピュータハードウェアや光通信技術を支える半導体の結晶、薄膜等のバンド構造について講義し、電気的・光学的性質について紹介する。これらの構造と性質をもつ半導体超格子、量子井戸などの量子状態を記述する波動関数、固有エネルギーなどについて理解させる。さらに受光素子などのセンサデバイスへの応用について講義する。
科目の到達目標 半導体のバンド構造と量子力学の基本的な原理を学び、物質のもつ性質を理解することで、新しい性質を持つセンサを設計するための基礎となり、将来の新しい技術展開にも柔軟に対応できるための知識や考え方の習得を目標とする。
受講要件 大学時代に「物理学」を履修済みであることが望ましい。
事前・事後学修の内容 事前に、半導体や半導体を利用したセンサに関する基礎的な知識を学習しておくこと。
自主的に問題を解決する意欲を持ってほしい。
講義内容 第1回 半導体バンド構造の特徴 (准教授 田中)
第2回 超格子構造・量子井戸構造の光学的性質 (准教授 田中)
第3回 発光波長の井戸層厚依存性 (准教授 田中)
第4回 量子井戸レーザー (准教授 田中)
第5回 励起子デバイス (准教授 田中)
第6回 超格子構造の混晶化とその機構 (准教授 田中)
第7回 量子細線レーザーと量子箱レーザー (准教授 田中)
第8回 状態密度と光吸収効果 (准教授 田中)
第9回 受光素子 (准教授 田中)
第10回 センサデバイスへの応用 (准教授 田中)
第11回 ナノ材料の種類と物理的な性質 (講師 藤原)
第12回 ナノ材料の作製と構造 (講師 藤原)
第13回 シリコンナノ材料の物性 (講師 藤原)
第14回 シリコンナノ材料のデバイスへの応用 (講師 藤原)
第15回 ナノ材料の将来的展望 (講師 藤原)
※授業の順序は変更することがある。
評価方法 【成績評価の方法】:授業での発表内容やレポート課題を総合的に評価する。
【評価の観点】:
(1) 授業中、積極的に発言しているか
(2) 課題を正確に理解しているか
(3) 課題を適切に処理し、論理的に説明できるか
教科書等 【教科書】
必要に応じて資料を配付する。
【参考書】
岡本紘著『超格子構造の光物性と応用』(コロナ社)
担当者プロフィール 情報科学研究科、情報工学専攻に所属
(田中) 情報機器に用いられるデバイスの材料について基礎研究を行っています。さらに、2011年から情報通信の妨げとなる地球周辺部の磁気の異常に関して、インドとの国際共同研究にも参加しています。
(藤原) ナノ材料の実験,計算機シミュレーション等
 授業内容や宿題などに関する、学生の個別学習相談を随時受け付けています。教員の所在は、学内サイネージ等に掲示されていますので、確認の上、研究室を訪ねてみてください。
備考