| 研究課題/領域番号 |
21K02895
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分09080:科学教育関連
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| 研究機関 | 鈴鹿工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
辻 琢人 鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (70321502)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 半導体デバイス / バイポーラトランジスタ / 作製教材 / 集積回路 / 半導体デバイス作製教材 / 半導体デバイスものづくり教育 / 半導体ものづくり実験 / 工学教育 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
学生が強い関心を持って，重要かつ代表的な半導体デバイスの一つであるバイポーラトランジスタの作製技術と動作原理を理論と実践の両面から習得できる作製教材を開発する．これまでの研究で確立した技術を基に，任意の正孔濃度のp型不純物拡散層を形成する技術及びn型不純物拡散層の厚さを正確に制御する技術を新たに確立し，簡易な工程でバイポーラトランジスタを作製できるように試みる．
そして，学生が半導体工学をより良く理解するための一助とするため，開発したバイポーラトランジスタ作製教材の工学実験での活用や青少年を対象にした科学技術啓蒙活動及び半導体関連企業向けの技術講習会などへの展開も目指す．
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| 研究成果の概要 |
バイポーラトランジスタの作製技術と動作原理を理論と実践の両面から習得することに繋がる作製教材の開発を試みた．
バイポーラトランジスタは，p型半導体の両側を伝導型の異なるn型半導体で挟んだnpn構造を形成しなければならない．本研究では，フォトリソグラフィを使ってμmオーダーのp型領域の両側にn型拡散層を形成したnpn構造のバイポーラトランジスタを作製し，良好な電流―電圧特性を有するnpnバイポーラトランジスタが作製できた．さらに，比較的少ない工程で作製できたことから，工学教育活動などに応用が可能な実践的なバイポーラトランジスタ作製教材が構築できたのではないかと思われる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
研究代表者がこれまでに開発してきた様々な半導体デバイス作製教材と合わせて，このバイポーラトランジスタ作製教材が開発されることで，半導体工学で学習する代表的な半導体デバイスの作製教材が全て整備されることになるため，大学や高専などの教育機関で半導体デバイスの作製技術と動作原理を講義及び実験・実習を通して，より効果的に習得できる環境が整備されるようになる．
さらに，これまで研究代表者がSi太陽電池作製教材を使って行ってきたように，中学生などを対象にした科学技術啓蒙活動へ応用できる可能性があることから，将来の科学者・技術者の育成に有用な教材が開発できたのではないかと思われる．
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