授業科目名（Subject）

電子材料特論（Advanced Electronic Materials）

担当者

生地文也（Shoji Fumiya ）

^※所　属

工学研究科電子情報工学専攻

^※研究室

第２学舎　３階

※リレー講義の場合の所属及び研究室は、主担当教員について記載。非常勤講師の場合、研究室はありません。

授業科目　学部・学科

配当年次

H21年度 開講期

単位数

工学研究科　電子情報工学専攻

１年

前期

２単位

【授業概要】　電子工学の分野では、新しい材料の創製、あるいは材料の新機能の探索とデバイス化を目標とした研究が強力に進められている。特に、新材料の創製においては真空を利用した様々な薄膜材料技術が注目されている。一方、材料の新機能の探索については電子・イオンを利用したナノレベルの新しい分析・解析法が威力を発揮している。このような背景から、本授業では、電子・イオンの挙動とそのビーム技術に注目し、その本質と真空を利用した新しい電子材料の創製について学ぶ。また、薄膜材料の開発に必要な、原子・分子レベルでの結晶成長・制御方法についての基礎についても学ぶ。

【到達目標】　電子とイオンの基本的な性質を列記し、説明できる。電子・イオンの加速法を具体的に説明でき、エネルギーを計算できる。空間電荷効果を説明できる。電子の発生機構を列記し、説明できる。イオンの発生について、具体的な例で示すことができる。プラズマを用いるイオン源を説明できる。真空中における電子・イオンの偏向について簡単な問題を解くことができる。静電レンズと磁界レンズの働きを簡単に説明できる。イオンビーム蒸着による薄膜材料の作製方法を簡単に説明できる。イオンスパッタ法による薄膜作製について、具体的に述べることができる。

授業計画

授業内容

事前事後学習の指示

第1回

電子とイオンの基本的諸性質

授業時間後の重要箇所の理解度を確認するため、復習を行うこと。また，疑問点は質問し，早期の解決を計ること。

第2回

電子・イオンと気体分子との相互作用，平均自由行程，空間電荷効果

第3回

電子の発生機構，陰極材料

第4回

イオンの発生，プラズマによるイオンの発生と引き出し方

第5回

イオン化物質の供給法

第6回

各種イオン源，プラズマを用いるイオン源，クラスタイオン源

第7回

荷電粒子の運動とビーム偏向・輸送，静電レンズ，磁界レンズ

第8回

荷電粒子軌道の計算機シミュレーション

第9回

イオンと固体原子との弾性衝突の理論

第10回

エネルギーイオン蒸着

第11回

荷電粒子ビーム応用装置、

第12回

低エネルギーイオンビーム応用装置

第13回

プラズマ応用装置

第14回

高エネルギーイオンビーム応用装置

第15回

まとめ

成績評価の方法・基準等

履修上の留意点

定期試験

実施しない

履修に際して理解・スキル不足の院生には時間外補習を実施する（こともある）ので、担当者に必ず相談すること。 基礎物理学を事前に修得しておくことが望ましい。 関数電卓を使用するので事前に準備しておくこと。

レポート

90％

授業での状況

10％

％

再試験の実施

実施しない

教科書・参考書・指定図書等

分類

書　　　名

著者・編集者名

出版社名

教科書

電子・イオンビーム工学

社団法人　電気学会

オーム社

参考書

エピタキシャル成長のメカニズム

中嶋一雄

共立出版

参考書

プラズマ工学の基礎

赤崎正則　他３名

産業図書