新設科目「半導体概論」
全15回
旭川高専教員チーム(4名)の他、企業技術者も実施(依頼中)
第1回 授業
・北海道新聞
・読売新聞
・毎日新聞
・日本経済新聞
第2回 企業技術者による授業
半導体導入授業の試行と学生への意識調査
全1年生に対し、90分1回分の導入教材による授業 (情報・数理基礎@旭川高専)
電気回路基板
コンデンサ、トランジスタ、
ダイオード、オペアンプ
→ディスクリート半導体
半導体を使った計算
→電子をそろばんの珠のようにはじく
電子の珠をはじくには
意識調査の結果(1学年4学科125人回答)
[1] 世界最先端の半導体製造を目指す、新企業ラピダス(Rapidus)が北海道千歳市に工場を建設することは知っていますか。
●できれば、北海道内で就職したい。
●できれば、本州方面で就職したい。
●一度、本州方面で就職してから、北海道に戻ってきたい。
●場所は特にこだわらないが、やりたいことができる企業に就職したい。
●できれば、海外で働きたい。
[2]将来、半導体に関連する産業に就職することについて。
●できれば、半導体・半導体デバイスを製造する企業に就職したい。
●できれば、半導体分野に関連する企業に就職したい。
●特に半導体に関連する企業に就職したいとは考えていない。
[3]将来、就職する場所について。
●できれば、北海道内で就職したい。
●できれば、本州方面で就職したい。
●一度、本州方面で就職してから、北海道に戻ってきたい。
●場所は特にこだわらないが、やりたいことができる企業に就職したい。
●できれば、海外で働きたい。
[4]ラピダス、またはその他の半導体企業が北海道内で採用する場合。
●ぜひ北海道内の半導体企業に就職したい。
●北海道内の半導体企業を就職先の一つとして選択肢に入れたい(応募はしたい)。
●北海道外の半導体関連企業に応募したい。
●半導体関連企業には、特に応募するつもりはない。
半導体入門授業の試行
ダイオードのp型側を電池の正極(プラス極)に、n型側を電池の負極(マイナス極)に接続されると
- p型半導体中のホールが負極側に移動
- n型半導体中の自由電子が正極側に移動
- ダイオードの接合部付近ではホールと自由電子が合体して見かけ上消滅
- 電池の正極側からはホールが、負極側からは自由電子が次々と供給され、これらもpn接合部に移動
この流れが絶え間なく生じるのでダイオードに電流が流れる。
このような向きの接続→順方向の接続
このような向きの接続
右図はn型半導体を基盤とし、ソース(n型半導体)、ドレイン(n型半導体)とゲート(電極)からなる電界効果トランジスタ(FET)の構造
- ドレインとSocialとの間に電圧をかけても、基盤(p型)中もドレイン付近に空乏層ができて電流は流れない
- ゲートに正の電圧印加
→ゲートと基盤の間に生じる電界によって、基盤中のゲート付近に自由電子が集められ、ドレインとソースとの間に電流が流れる
今後の活動予定
- 来年度から道内4高専相互提供で半導体関連をテーマに2ないし4科目実施(その一部に千歳の半導体関連企業の協力を得たい)
- 半導体人材育成プログラム認定の道内4高専共通枠組みを設定
- トップ人材育成に向けて
(a) 道内4高専で今年度末に半導体関連の卒研テーマを集めた発表会を実施し、企業の方に見て
(b) 春休み中に半導体作製を含む実習的なイベント(北大と連携)