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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 電子工学専攻 電子装置特論

電子装置特論

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科目ナンバリング
  • G-ENG11 5C801 LJ72
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 水4
教員
  • 後藤 康仁(工学研究科 准教授)
授業の概要・目的 イオンビーム装置の基本技術であるイオン源、イオンビーム形成法、ビーム評価法、イオンビームの輸送、およびイオンビームと固体表面相互作用について講述する。イオンビーム装置を具体的に設計することを念頭に、イオン注入におけるイオンのエネルギーと注入深さの関係について述べたあと、装置を構成する各要素の特性を説明する。
到達目標 イオンビーム装置の詳細をイオンの発生からその操作方法・評価方法を含めて理解すること。さらには、イオンビーム装置全体の動作を理解すること。
授業計画と内容 イオンビーム装置とその応用(1回)
まず、本講義の全体像について説明する。その後、真空中のイオンの諸性質について特長を述べ、イオンビーム装置とその応用について具体例をあげて説明する。

イオンビームと固体の相互作用(3回)
イオン注入を行なう高エネルギー領域を中心に、イオンと固体の相互作用について述べる。イオンが固体に対してどのようにエネルギーを与えるか、すなわちどのように減速されるかについて述べ、イオンのエネルギーと注入深さの関係について述べる。またスパッタリング現象についても述べる。

イオンビームの性質(1回)
イオンビーム装置を考える上で重要な加速電圧の概念を説明する。また粒子の集団としてのイオンビームの持つ性質について説明する。

イオンビームの発生と輸送(3回)
さまざまな種類のイオンの発生法について述べた後、イオンビーム引き出しにおいて留意する点について述べる。イオンビームの電磁界中における近軸軌道方程式を示し、そこからレンズなどの装置の輸送特性を表現する行列表示に関しても述べる。また、イオンビームの輸送に関わる物理量について説明する。

質量分離器とエネルギー分析器(4回)
イオンビームの中から希望のイオン種を選別するための質量分離器の輸送行列と質量分解能について述べる。また、イオンビームのエネルギー分布を調べる各種エネルギー分析器について説明する。イオンビームの偏向、イオンの検出に関しても述べる。

真空工学の基礎(1回)
真空工学の基礎について述べ、イオンビーム装置に用いられる真空排気装置について説明する。

イオンビーム装置の設計(1回)
上記の要素について簡単に復習して理解度を評価した上で、これらの要素を組み合わせて簡単なイオンビーム装置の設計を行う。

フィードバック (1回)
成績評価の方法・観点 試験の成績および授業時の演習を加味して評価する。
履修要件 真空電子工学
授業外学習(予習・復習)等 (予習) テキストは一つの章が1回の講義に対応しているので、予め目を通しておくこと。
(復習) 各講義の最後に簡単な演習を実施する。演習は提出の翌週に返却するので、内容について復習しておくこと。
教科書
  • 後藤康仁「電子装置特論2020年版」(生協にて販売) テキストは毎年内容が更新されるので、その年度に販売するものを必ず購入してください)
参考書等
  • 荷電粒子ビーム工学, 石川順三, (コロナ社), ISBN: ISBN:978-4-339-00734-3