2024年度/1BJD012001 (公大) / (府大)

【金3】機能デバイス物性特論 <前期>

毎年1兆個を上回るセンサを活用し、社会に膨大なセンサネットワークを張り巡らせることにより、地球規模で社会問題の解決に活用しようとする“Trillion Sensors Universe”という構想が提唱されています。あらゆる情報がセンシングされ、それらの膨大なデータは、インターネット上で「もののインターネット（Internet of Things:IoT）」として医療・ヘルスケア/流通・物流/農業/社会インフラなどに留まらず広い範囲で社会に貢献します。これらのデータを取得するセンシングデバイス、そのデータを情報として処理するための演算・メモリデバイス、それらの情報の通信をすべてのシステムとしてとらえてそれぞれの半導体/電子デバイスが設計されなければなりません。また、センサなどを動作させるためのエネルギー源としてのエネルギーハーベスタや超低消費電力駆動デバイスの開発も必須となります。このように、「安全・安心・エネルギーに貢献する次世代電子・光デバイス」を概観するとともに新しいデバイスを創製するために必要な基礎的な物性やデバイスプロセスを紹介します。最後にいくつかの新しいデバイスを例に挙げて、それらの優位性をディベートで議論します。

担当教員氏名

藤村 紀文

科目ナンバリング

BJDELE52008-J1 (公大) / TPELE5523-M1 (府大)

授業管轄部署

工学研究科

授業形態

講義

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

科目分類

電子物性コースB群科目

配当年次

1年 (公大) / 1年 (府大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (公大) / 2単位 (府大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

あらゆる情報がセンシングされ、それらの膨大なデータは、インターネット上で「もののインターネット（Internet of Things:IoT）」として医療・ヘルスケア/流通・物流/農業/社会インフラなどに留まらず広い範囲で社会に貢献し、Trillion Sensors Universe構想を現実のものとして議論するために必要な科学技術動向を理解し、どのようなデバイスがどのような場面で求められているのか？そしてそれはどうしてか？という背景をデバイスの基礎物性やデバイスプロセスを理解したうえで説明できる。量子力学と固体物理を基軸として、Internet of Things:IoT時代に必要な新規なデバイスの創成に関する議論ができることを目標とする。

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	Trillion Sensors Universe構想と科学技術動向	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第2回	IoT社会に必要なデバイス	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第3回	IoT社会に必要なデバイスとその物性	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第4回	IoT社会に必要なデバイスとその応用	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第5回	電界効果型トランジスタの基礎	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第6回	超低消費電力電界効果型トランジスタ	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第7回	脳型電界効果型トランジスタ	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第8回	ニューロモルフィックデバイス基礎	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第9回	機能デバイス物質とナノ構造	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第10回	低次元・分子物性基礎	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第11回	低次元・分子エレクトロニクス	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第12回	低次元エレクトロニクス最近の話題	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第13回	量子物質・物性基礎	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第14回	量子デバイス	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第15回	量子デバイスの展望・展開	資料を配布あるいは板書するので、復習する。
第16回	まとめ

成績評価方法

授業目標（達成目標）の達成度で評価する。 技術シーズを利用して、「価値を創生する」ための手順を学ぶための課題に対して、 技術シーズの特徴を列挙し、その特徴を利用したデバイスやサービスをあげることを授業目標とする。 グループワークや課題（レポート）によって評価する。その達成度が60%以上であれば合格とする。

履修上の注意

授業中にグループワークや小テストを行う

教科書

資料を配布する

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参考文献

固体物理学入門下（丸善）Ｃ.キッテル著 固体物理学各論　（東海大出版社）G.バーン著 電子物性論　新物理学シリーズ29 上村 洸 著　培風館 電子と物性　量子力学的粒子のふるまい日本物理学会編　丸善㈱

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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その他

(関連科目)電子物性工学、半導体工学、量子デバイス