| 研究課題/領域番号 |
21K02937
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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 | 舞鶴工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
内海 淳志 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30402663)
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| 研究分担者 |
石川 一平 舞鶴工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (10511735)
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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 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 教材開発 / 半導体教育 / ダイオード / 液体金属 / シリコンダイオード / 教育プログラム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
半導体デバイスを学習するための実験教材として，液体金属を電極に用いたショットキーダイオードを提案している。このダイオードは，蒸着装置やスパッタ装置などの製造装置を使用せずに作製できるため，大学や高専の半導体実験室以外で作製実験を行うことができる。本研究の目的は，このダイオードを教材とした半導体デバイス作製実験の教育プログラムの構築とその教育効果の検証である。具体的には，舞鶴工業高等専門学校の実験実習において，教育プログラムの設計，実施，評価および改良を3年間に渡って繰り返すことで実用化する。本研究で得られる成果は，大学・高専などの授業を中心に広く利用されるものと考えられる。
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| 研究成果の概要 |
半導体デバイスを学習するための実験教材として，液体金属をショットキー電極に用いたショットキーダイオードを提案している。このダイオードは，蒸着装置やスパッタ装置などの製造装置を使用せずに作製できるため，大学や高専の半導体実験室以外で作製実験を行うことができる。本研究では，これまでに開発した短時間で作製可能なショットキーダイオード教材の改良を進めるとともに，この教材を使用した教育プログラムを開発し実践した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
現在，世界的に半導体デバイスの需要が高まっており，その開発を担うエンジニア・研究者の育成が求められている。しかし、半導体デバイスを理解することは容易ではない。見て触って理解することを重視した非常に有効な教育方法として，学生自身の手で実物を作製して測定する実験実習があるが，半導体デバイスの作製実験を実践している大学や高専は少ない。この理由としては，半導体デバイスの作製に多くの時間を要することや，複数の製造装置を必要とすることが挙げられる。本研究では、これまでに開発した短時間で作製可能なシリコン太陽電池教材の改良を進めるとともに、この教材を使用した教育プログラムを開発した。
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