各図解はスライダー・タブ・ボタンで操作できます。PCでもスマホでも動きます(アプリ不要・その場で動作)。
授業の予習・復習、レポート作成時の確認にどうぞ。
半導体工学
キャリア・pn接合からMOSFET、製造プロセスまで。授業の週順に並んでいます。
キャリア(自由電子と正孔)
ドーピングとフェルミ準位
- n型ドーピング(結合の手)アニメリンを入れると余る「手」=自由電子
- p型ドーピング(結合の手)アニメホウ素を入れると足りない「手」=正孔
- n型のバンド図とフェルミ準位アニメドナー準位とEfの位置
- p型のバンド図とフェルミ準位アニメアクセプタ準位とEfの位置
pn接合・ダイオード
- pn接合のしくみ(本編)アニメ接合→平衡→順方向→逆方向を通しで
- pn接合のバンド図アニメ電圧でバンドの坂がどう変わるか
- LEDと太陽電池アニメ同じpn接合の「逆再生」の関係
- ダイオードの整流特性アニメ一方通行になる理由とI-V特性
MOSFET
- MOSの構造アニメ金属・酸化膜・半導体の3層構造
- MOSの動作アニメゲート電圧でチャネルができるまで
- 構造とピンチオフアニメチャネルが楔形に細り、途切れるようす
- 特性カーブアニメVGS-ID・VDS-IDをスライダーで体感
- pMOSの動作アニメnMOSの鏡像として理解する
- CMOSインバータと低消費電力アニメ相補動作でふだん電流が流れない理由
- スケーリング則と短チャネル効果アニメ小さくすると何が良くなり、何に困るか
- 平面から立体へ(FinFET・GAA)アニメゲートがチャネルを包み込む進化
半導体ができるまで(製造プロセス)
電子回路
MOSの実測からCMOS・OPアンプ・コンパレータまで。実験で使う回路がそのまま動きます。
MOSFETの特性
CMOSインバータ
OPアンプの基本
- 仮想短絡(バーチャルショート)アニメシーソーの自動バランスで理解する
- 入力電流ゼロアニメもう一つの「理想の約束」
- 非反転増幅アニメ利得 1+Rf/Rin になる理由
- 反転 vs 非反転図解同じ素子・同じ抵抗で利得式が変わる
- 反転増幅の測定回路図解実験で組む回路(実ピン対応)
- 非反転増幅の測定回路図解実験で組む回路(実ピン対応)
- NJM4558のピン配置図解実験で使うOPアンプIC