電気材料期末
1/9が最後の授業
来週
演習の代わりになるのでしっかり
授業なし
LMSで問題を出す
出せなかったらテストの時にA4で提出する
個別の質問はしない
全部出るわけではないが、言わない問題は出ない
8個話した上で6個出るかもしれないけれど、9個は出ない
大雑把に全部で5~6題ぐらい出る
誘電体から3こ
計算を含めてみる
⭕️❌がキッパリ存在する
半導体から2〜3こ
計算とかはなく、概念について理解できているか
アバウトに聞くので、いろんなストーリーが出てくる
答えはいろんなパターンがある
60分
B4裏表
半導体と誘電体
誘電体
ランジェ版関数、自由回転モデル
一番配点がでかい
ローレンツフィールドp118を中心にした問題
双極子分極、4.41
半導体
エネルギーバンドを中心にした話p27
接合、接触
pn
ヘテロ
ショットキー接続
分けるか分けてないかで2~3になる
らんじぇばんかんすう p113ここが20/70ぐらいの大配点
自由回転モデルの前提条件
電界による直接的な力学的作用により、双極子が回転すると考える
永久双極子の密度は希薄である
双極子が周りより受ける熱エネルギーは$ K_{B}T程度に見積もられる
「双極子が電極によって回転しますよ」
双極子を揃えるのに2つのエネルギー+立体角
1つは電気4.13
2つめは熱エネルギー4.14
⚠️式を暗記だけではなく意味を追加しないといけない
丸暗記してもダメ
実際の空間の配置は立体角4.14は立体角こみで書かれている
ローレンツフィールドでは立体角は計算でしか使わない
4.15はしっかり書く
4.14と15の違いは積分形式にするように
4.15のbは覚えなくていい(書かなくてもいい)
$ L (x) = \frac{1}{3}x
1/3になることは絶対書かないといけない
ローレンツフィールド15点ぐらいの配点
まず前提条件を書く
4.26をアボガドロ数ぐらいで計算できるんだったらいらない
双極子同士の計算をしましょう!
式は書いたらやりやすい
昔紙だけで計算する時に、ローレンツがどんなことを考えたのか
4.26で計算する場所とそうでない場所を分けた
球体にして、くり抜いた
球体の中は4.26で計算する(数が少ない)
外は連続体で計算使用(これがローレンツふぃーるど)
4.27の計算を途中式含めて書く!説明ではなく計算!
4.29に触れる
1外部電界
2半電界?
3自分からちょっと遠いところがp/3ε0
4.41をとく5点
変数分離でとくだけ
答えではなく、しっかり式で書くこと
4.44まででOK周波数特性は出さない
来週の立体角の説明
今まで帯だったやつを一部分に限定して計算する
半導体
半導体の電気伝導について専門用語で説明できるようにする
半導体は絶縁体で、金属ではないから導体にはならない
絶縁体なのに、なぜ金属並に電気が流れるの?
まずエネルギーバンドを説明する
価電子帯と伝導帯がある、そしてエネルギーギャップ、禁制帯がある
エネルギーギャップは通常電気エネルギーでも熱エネルギーでも越えられない、電子動かない→絶縁体
フェルミエネルギーという順位があるから電気が流れるんですよ〜
あくせぷたとドナーを導入することでエネルギーギャップの中継点ができる
ex:1.22
自分より大きい原子or小さい原子を追加する
ホールが動いて、あたかも電子が動いているように見える
絶縁体であるシリコンがどうして半導体になれるのか
接合について
図29
ホモとヘテロの違い
金属とくっつける時も同じ考えでやってる
金属にはエネルギーバンドがない
1.31のaの右側の図のように大きいエネルギーギャップ
金属なのに1方向しか電気流さない
おーむせい接触
そのまま流れちゃう