パワー半導体の基礎知識（eラーニング）

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パワー半導体の基礎知識（eラーニング）

本講座の狙い

この講座では一般的に「パワー半導体」（パワーデバイス）と呼ばれている半導体デバイスを題材にして、半導体デバイスの動作原理の概要を紹介します。

「パワー半導体の基礎知識」の講座概要

様々な機器に搭載されている「半導体デバイス」は、多岐にわたる高度な学問と高度な技術の集積によって実現されています。

半導体デバイスの動作原理は、固体電子論などの奥深い学問に基づいているため、各理論を系統的かつ厳密に学ぼうとすると、かなり強い意欲があっても、途中で息切れして挫折してしまいます。

一つの打開策としては、先ず初めに、最重要事項だけの飛び石の上を行ったり来たりしながら全体を俯瞰して、その後で、各自の興味や必要性に応じて、各事柄の理解をじっくり深めるという方法が有効です。

そこで、この講座では一般的に「パワー半導体」（パワーデバイス）と呼ばれている半導体デバイスを題材にして、半導体デバイスの「動作原理の概要」を紹介します。

本講座のタイトルには「パワー半導体」という言葉がついていますが、半導体デバイスの「最も基本的な事柄」は、パワー半導体でも、集積回路を構成している超微細MOSFETでも同じなのです。

本教材第1～6章では、半導体デバイスの一般的な利用例としての自動車と、そこでのパワー半導体デバイスの役割を紹介します。後半は、理系大学受験レベルの数理的な理解力のある方に向けて、半導体デバイス開発の向けた基礎理論理解のために重要なバンド理論について解説しています。

本講座の狙い

本講座の目的は、半導体デバイスの基礎を学ぶ必要がある方々に、半導体デバイスの「役割」と「動作原理」に関する最も基本的な事柄を、分かり易く紹介することです。
また、特に技術系の方など、バンド図によりパワー半導体内での電子のふるまいを理解したい方には、周辺知識を含めて理解いただくことも目指します。

想定受講者

本講座は、高専・大学、半導体関連の製造業、商社などにおいて半導体デバイスの基礎を初めて学ぶことになった方々、或いは半導体デバイス物理の専門書に書かれている内容の最重要事項を明確に把握したいと思われている方々を対象としています。
第1章～第6章において、本講座が前提としている予備知識はオームの法則（V＝IR）と高校の化学：化学結合論ですが、これらの知識が欠けていたとしても、本講座の解説をゆっくりと読み進み、図表を眺めながらじっくり考えて頂ければ、半導体デバイスの役割の例や動作原理の重要事項はご理解頂けると思います。
第7章～第9章は、バンド図の読み取りやいくつかの半導体用語の概念の理解が必要ですが、それらを調べながら読み進めて頂くことで、高専生や理工系大学の学部生レベルの知識で対応頂けるものになっています。