| 授業方針・テーマ |
電気エネルギーを有効利用する上で，直流電力を交流に変換するインバータなどの電力変換損失を低減させることが重要である．そのために，現在，高効率の電力変換・スイッチ用パワー半導体デバイスの開発・普及が精力的に進められている．こうしたパワーデバイスには，より高い耐電圧，低損失が求められている．
この講義では，デバイス物理の立場から，パワー半導体デバイスを理解するためのデバイス物理の基礎から説き起こし，実用上重要なパワー半導体デバイスの具体的な特性，さらには，一層の高耐圧化・高効率化を実現する新しいデバイス構造やワイドギャップ半導体についても講義する． |
習得できる知識・能力や授業の
目的・到達目標 |
学部では，半導体デバイスの基本動作原理と静特性の理解を中心に授業を進めたが，スイッチングのようなダイナミックな特性の理解には，半導体中の電子の振る舞いについての物理的な考察が必要である．また，パワーデバイスの理解においては高電圧化でのデバイスの振る舞いや信頼性などについても理解しておく必要がある．本授業では，パワーエレクトロニクスのキーデバイスの特徴を理解し，今後の研究開発動向の知見を得ることを目的とする． |
授業計画・内容
授業方法 |
授業計画は以下のとおりである．
第1回 身近なパワーデバイス
第2回 pn接合ダイオード①
第3回 pn接合ダイオード②
第4回 バイポーラトランジスタの特性
第5回 MOSトランジスタの特性①
第6回 MOSトランジスタの特性②
第7回 中間のまとめ
第8回 縦型パワーMOSFET
第9回 アバランシェ耐量
第10回 安全動作領域
第11回 ゲート絶縁膜の信頼性
第12回 スーパージャンクション
第13回 新素材パワーデバイス
第14回 パワーデバイスの比較
第15回 全体のまとめ
【授業方法】講義形式にて実施する． |
| 授業外学習 |
【授業外学習】次回の授業範囲を予習し，専門用語の意味等を理解しておくこと． |
| テキスト・参考書等 |
テキストは使用しない．適宜，資料を配布する．
参考書： S.M. Sze, K.K. Ng "Physics of Semiconductor Devices, 3rd Ed." John Wiley & Sons. |
| 成績評価方法 |
授業参加度（出席状況，演習問題，小レポート）（５０％），期末試験に代えた報告書（レポート）（５０％） |
質問受付方法
(オフィスアワー等) |
【質問受付方法】オフィスアワーは特に設定しませんが，直接質問したい場合は随時受付しますので，事前にメールでアポイントメントをとってください．
【連絡先】s_naka@tmu.ac.jp |
特記事項
(他の授業科目との関連性) |
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| 備考 |
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シラバス照会