| 研究課題/領域番号 |
15K01004
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| 研究機関 | 新居浜工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
和田 直樹 新居浜工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (90632787)
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| 研究分担者 |
若原 昭浩 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00230912)
酒井 士郎 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (20135411)
塩貝 一樹 新居浜工業高等専門学校, 電気情報工学科, 助教 (50757664)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 高専教育 / 学生実験 / 半導体 / 青色LED / 発熱 / 熱抵抗 |
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| 研究実績の概要 |
平成27年度は、学生実験用の青色LED構造を決定してフォトリソグラフィー用マスクを作製して、n形電極まで形成したLED用基板を作製できた。平成28年度は、学生実験に導入するための安全で簡便な青色LEDの製作と特性測定実験の各工程を完成させることができた。最終年度である平成29年度の目標は、研究課題名である「高専教育への青色LED製作実験の導入」とその教育効果の確認である。
平成29年度後期、本科4年生の電気情報工学実験2に、実験題目「青色LEDの製作と評価」として、総時間数15時間の実験を導入できた。製作では、フォトリソグラフィー法による電極形成とLEDチップのパッケージング工程を各学生が自ら体験し、透明な結晶からの青色発光を観察した。特性測定では、発熱状態が異なるLEDの発光部の温度測定と発熱が光出力やピーク波長に与える影響を考察して、デバイス設計に最も重要な発熱の問題を理解した。
実験前後にテストとアンケートを実施して教育効果を確認した。テストは、半導体やLEDの基礎的問題からなり、正答率は47から63%に向上した。アンケート結果から、学生の半導体に対する興味と理解度がともに向上したことがわかった。特に学生が実際に作業した内容の理解度が大きく増加した。自由記述の感想欄の回答率も高く、内容は好評であった。安全に関しても問題はなかった。また、青色LEDが発明に至った経緯の説明から、常識に捕らわれない発想によって最先端技術に挑戦し続ける努力の重要性を認識させることもできた。
以上から、高専教育の高度化を目指した本実験を導入することで、若い高専生の半導体への興味を向上させて、技術の本質から理解して半導体デバイスの材料や構造設計ができるイノベーティブな人材の育成に貢献できると期待できる。
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| 備考 |
和田直樹、塩貝一樹、若原昭浩、第1原理計算とメカニカルアロイング法によるシリサイド系熱電材料の探索、豊橋技術科学大学平成２９年度高専連携教育研究プロジェクト進捗状況報告書（イノベーション教育支援）、平成２９年１２月２６日 豊橋技術科学大学
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