講義コード
授業番号
授業科目名LSIデバイス物理特論
科目名(英題)
講義題目
授業科目区分アドバンス科目(情報エレクトロニクス分野)
開講年度2009
開講学期後期
曜日時限
必修選択選択
単位数2.0
担当教員佐道泰造
対象学部等システム情報科学府・電気電子工学専攻
対象学年修士1年
開講地区伊都地区
履修条件履修条件は特に定めないが,半導体物性,デバイスの基礎知識を有することを強く推奨する.
授業概要トランジスタの微細化(短チャネル化)に伴い問題となる諸現象を説明し,短チャネルトランジスタの動作解析モデルを紹介すると共に,短チャネル効果抑制の指針を議論する.更に,微細化のみに頼らずトランジスタ動作を高機能化する手法につき,最近の研究動向を概観する.
全体の教育目標集積回路を構成する,各種能動素子,特にトランジスタの動作原理と,特性を決める物理現象について深く理解するとともに,微細化の進んだトランジスタで生じる問題とその解決策などについて理解する.
個別の学習目標授業計画を参照のこと.
授業計画授業は次の項目で構成する.コマ数は目安であり,授業の進み具合によって適宜調整する
1 集積回路とMOSトランジスタの発展(1コマ)
 集積回路技術の歴史を把握する. 
2 MOSトランジスタの概要(2コマ)
 集積回路を構成するMOSトランジスタの動作原理を理解する.  
3 MOSトランジスタの微細化の重要性(1コマ)        
 微細化により実現される動作特性の向上を理解する.
4 MOSトランジスタの技術トレンド(1コマ)
 集積回路の集積度の年次推移を概観し,最近のMOSトランジスタの寸法,構造を理解する.
5 過度の微細化による短チャネル効果の顕在化(1コマ)
 MOSトランジスタの過度の微細化により顕在化する問題点を理解する.
6 短チャネル効果の原因(1コマ)
 短チャネル効果が生じる原因を把握する.           
7 短チャネルMOSトランジスタの動作解析モデル(4コマ)
 いくつかの動作解析モデルを基に,短チャネルMOSトランジスタの動作特性を定性的に理解する.
8 短チャネル効果抑制の指針(1コマ)
 動作特性のパラメータ依存性(寸法,バイアス条件等)を基に,短チャネル効果抑制の指針を理解する.
9 ラッチアップ現象と防止策 (1コマ)
 ラッチアップ現象を寄生トランジスタモデルを用いて解析し,デバイス分離技術の重要性を理解する.
10 最近の研究開発の動向 (2コマ)
 最近の研究開発動向を把握し,微細化限界を打破する技術の重要性を理解する.
キーワード集積回路,トランジスタ,半導体
授業の進め方教科書を中心に授業を行います.課題を提示し,レポートの提出を求めます。必要に応じ,簡単な英語による講義を行う予定です。
テキスト小柳 光正, "サブミクロンデバイスI", (丸善,1987).
参考書Yuan Taur and Talk H. Ning (芝原 健太郎監訳), "最新VLSIの基礎", (丸善,2002).
S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd Ed., (John Wiley & Sons, New York, 1981).
Edward S. Yang, Microelectronic Devices, (MacGraw-Hill, NewYork, 1988). 
学習相談教員室(場所は授業中に提示する)で学習相談を行います.希望する者は,事前に電子メールで相談希望日時,相談内容を連絡し,予約して下さい.
試験/成績評価の方法等課題レポート(30%)
筆記試験(70%)
その他LSIデバイスの技術動向を物理に基づいて理解できるような講義にしたい.