科目名[英文名]
医用デバイス工学   [Biomedical Devices]
区分	工学部専門科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	3～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	023263
責任教員 [ローマ字表記]
前橋 兼三   [MAEHASHI Kenzo]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

クラスコードは「n7qsqr5」です。 講義の詳細はクラスルームから通知します。 生体医用システム工学カリキュラム中の選択科目として、本授業では、まず、これまでに学んだ電磁気学、量子力学、電子回路、固体物理を基礎として、固体中の電子の状態を記述する手法を学ぶ。次に、半導体の電子レベルで基礎物性を紹介し、ダイオード中の電子、ホールの働きを基本とした動作原理を理解することを目的とする。さらに、医療で使用されるLED、半導体レーザ、フォトダイオードを解説します。後半では、小型デバイスを利用したバイオセンサ、ガスセンサ等の化学センサを解説します。

到達基準

(1) 固体中の電子の状態を記述する手法を理解し、説明できるようにする。 (2)電子レベルでのダイオード等の素子を理解できる。 (3)バイオセンサ等の化学センサの動作を理解し、説明できるようにする。 履修案内のカリキュラムマップを参照してください。

授業内容

第１－２回　k空間　（逆格子、回折、ブリルアンゾーン） 第３－４回　固体のエネルギーバンド　（バンドギャップの起源、ブロッホ関数、空格子近） 第５－６回　キャリア濃度　（状態密度、フェルミ分布、真性半導体、不純物半導体） 第７－８回　pn接合　（概念、少数キャリア注入、熱平衡状態、バイアス印加状態） 第９回　半導体の光応答　（吸収、発光）、フォトダイオード 第１０回　LED、半導体レーザ 第１１回　化学センサの概念 第１２回　受容体、電気2重層 第１３－1４回　種々のセンサ　（電気化学、FET、クロマトグラフィー、PCR等） 第１５回　まとめ 　　　　定期試験

履修条件・関連項目

大学初級レベルの電磁気学、量子力学、熱統計力学、免疫抗体学の知識を前提として講義を進めます。 さらに、電子回路、固体物理学を発展した内容に関して講義を行います。 授業時間30 時間に加え、配布した講義資料や参考書を参照し、本学の標準時間数に準ずる予習と復習を行うこと。

テキスト・教科書

参考書を参照すること。 資料、演習問題を配付する。

参考書

固体物理学－工学のために　岡崎　誠　著　裳華房 キッテル　固体物理学入門　丸善 バイオセンサー入門　 コロナ社

成績評価の方法

レポート(20%)、期末試験(80%)を総合的に評価する

教員から一言

キーワード

固体のバンド構造、半導体デバイス、バイオセンサ

オフィスアワー

可能な限りいつでも対応します。mail での質問も可。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2021/09/27 16:04:42