明日の半導体イノベーターを、今日から育てよう

キーサイトの半導体教育用ラボソリューションは、大学が半導体の理論と実践的な測定実習を結びつけることを支援するために設計されています。 この製品群には、3つの重点的な学習パスが含まれています。UU101LAB「基本設計と測定」、 UU102LAB「パラメトリック試験とオンウェーハ測定」、そしてUU103LAB「フォトニクスIC測定」です。これらを通じて、学生は、実際の半導体研究、開発、製造環境で使用されているプロ仕様の半導体計測器、ソフトウェア、指導付き実習演習、およびワークフローを用いた実践的な経験を積むことができます。

具体的な内容は、選択したラボによって異なります：

• UU101LAB「基礎設計と測定」は 、半導体デバイスの測定および高周波（RF）設計の基礎に焦点を当てています 。このコースには、12時間の体系的な実習、あらかじめ作成されたDigital Learning Suite（DLS）のテスト計画および実習シート、 Advanced Design System（ADS）を用いたプロジェクト、高精度ソース・メジャー・ユニット（SMU）の利用、および発光ダイオード（LED）、バイポーラ接合トランジスタ（BJT）、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（MOSFET）、ミキサー設計、電界効果トランジスタ（FET）増幅器設計に関する学習活動が含まれています。

• UU102LAB「パラメトリック試験およびオンウェーハ測定」は 、デバイスの特性評価とウェーハレベル測定に焦点を当てています 。本コースには、プローブステーション、パラメータアナライザ、被試験デバイス（DUT）ユニットが含まれており、7回の指導付き実習を通じて、計13時間の体系的な実習演習が行われます。 受講生は、電流-電圧（I-V）測定、静電容量-電圧（C-V）解析、しきい値電圧の抽出、超低電流測定、リーク特性評価、パルス測定、自己発熱の低減、およびデータ解釈について学びます。

• UU103LAB「フォトニクスIC測定」は 、フォトニクス集積回路（PIC）の測定と光結合に焦点を当てています 。このコースには、プローブステーション、波長可変レーザー光源、コンポーネントアナライザ、ソース・メジャー・ユニット、偏光合成器、光パワーメータ、3台のフォトニクスIC被測定装置（DUT）、Lambdascan測定ソフトウェアが含まれており、6回の指導付き実習を通じて、計18時間の体系的な実習演習が行われます。

学生に達成してほしい学習成果に基づいて、実習を選択してください。

• 半導体デバイスの測定やRF設計の基礎を講義で取り上げる必要がある場合は、「UU101LAB 基礎設計・測定」を選択してください。このコースは、基本的なデバイスの動作と、DLS、ADS、高精度SMUなどのプロフェッショナル向けツールを用いた回路設計、シミュレーション、最適化を結びつける講義に最適です。

• 半導体デバイスの特性評価、ウェーハプロービング、低電流測定、I-V測定、C-V測定、パルス試験、および実践的なデータ解析を講義で扱う必要がある場合は、「UU102LAB パラメトリック試験およびオンウェーハ測定 」を選択してください。学生に現実的なウェーハレベルおよびデバイス特性評価のワークフローを体験させることを目的とする場合、このコースが最も適しています。

• フォトニックデバイスの試験、光結合、波長依存性測定、偏光挙動、および光-電気変換や電気-光変換の検証について指導する必要がある場合は、「UU103LAB フォトニクスIC測定 」を選択してください。このコースは、学生がフォトニクスICの試験や光結合の最適化について実践的な経験を積めるよう設計されています。

大学では、これらの実験室を段階的な学習パスとして活用することも可能です。例えば、学生は基本的な半導体設計や測定から始め、パラメトリック試験やオンウェーハ測定へと進み、さらに専門的な光学・電気光学用途向けのフォトニックIC測定へとステップアップすることができます。

はい。キーサイトの「半導体教育用ラボソリューション」は、学部生および大学院生を対象とした半導体教育向けに提供されています。このソリューションは、教育者が体験型学習を実施できるよう支援すると同時に、学生が半導体計測機器、測定、およびソフトウェアのワークフローにおいて活用できる実践的なスキルを身につけられるよう設計されています。

学部課程の講義において、実験は学生が教科書上の概念を実践的な測定へと結びつける助けとなります。適切なテーマとしては、デバイスの基本特性評価、I-V特性曲線、C-V特性、しきい値電圧、リーク電流、RF設計の基礎、およびデバイスの動作と回路性能の関係などが挙げられます。

大学院レベルの講義や上級選択科目において、これらの実験室では、ウェハーレベル測定、パラメトリック試験、低電流測定、パルス測定、自己発熱効果、フォトニックIC測定、光結合、偏光制御、および高度なデータ解析といった分野でのより深い学習を支援します。特にUU102LABおよびUU103LABは、デバイス物理学、測定不確かさ、ウェハーレベルのワークフロー、および産業現場と同様の検証手法を結びつける必要がある講義に最適です。

また、これらの実験室は、半導体研究・製造環境で使用される機器、測定手法、ワークフローについて学生に実践的な体験を提供する必要がある、人材育成プログラム、半導体ブートキャンプ、技術ハブ、およびトレーニングセンターを支援することも可能です。

はい。キーサイトの教育用ソリューションは、カリキュラムに基づいた教材を用いて、教室や実験室での指導をサポートするように設計されています。各教育用ソリューションには、編集可能なスライド、実験シート、および詳細な実験手順が記載されたカスタマイズ可能なトレーニングキットが付属しています。特に半導体に関する教育用実験については：

• UU101LABには、すぐに授業で活用できる体系的な実習課題、あらかじめ作成済みのDLSテスト計画、実習シート、およびミキサーおよびFET増幅器の設計に関するADSプロジェクトが含まれています。

• UU102LABには、パラメトリックテストおよびオンウェーハ測定のための体系的な実習演習が含まれており、C-V測定、I-V測定実習、しきい値電圧の抽出、超低電流測定、リーク電流の特性評価、パルス測定、自己発熱の低減、およびデータ解析などが含まれます。

• UU103LABには、フォトニックICの試験、光結合、デバイスの特性評価、波長依存性測定、および偏光関連測定のための、すぐに使える実験課題と体系的な教育モジュールが含まれています。

これにより、教育者は、すべての実習課題を一から作成することなく、カリキュラム開発にかかる時間を短縮し、学生の実習体験を標準化し、業界に即した半導体ワークフローを導入することが可能になります。

設置要件は、実験室の構成、学生グループの数、選択された計測機器、およびコースが設計、ウェハーレベル測定、あるいはフォトニックIC測定のいずれに重点を置いているかによって異なります。一般的に、大学では、実験台、計測機器の配置、コンピュータやソフトウェアへのアクセス、デバイスの安全な取り扱い、指導者の準備時間、ならびにデバイス、プローブ、ケーブル、光学アクセサリー、教材を適切に保管するためのスペースについて計画を立てる必要があります。 

設定は研究室によって異なります：

• UU101LABは、 DLS、ADS、および高精度SMUを用いたデバイスの特性評価に基づく基礎的な設計と測定を中心に構成されています 。このコースは、学生がソフトウェアを用いた設計演習と実践的な電気測定を組み合わせることができる教育環境に最適です。

• UU102LABでは、プローブステーション、パラメータアナライザ、DUTユニット、および体系的な実習演習を用いたオンウェーハ測定やデバイスレベル測定を行うためのスペースと設備が必要です。このラボは、半導体のパラメータ試験およびオンウェーハ測定に関する教育を目的として設計されています。

• UU103LABでは、光学・電気計測機器、プローブステーション、フォトニックICの被測定装置（DUT）、レーザー光源、コンポーネントアナライザ、偏光合成器、光パワーメータ、およびLambdascan測定ソフトウェアを含むフォトニクス測定システムが必要です。本システムは、フォトニックICの試験および光結合に関する教育を目的として設計されています。

教育関係者は、こうした決定を独力で下す必要はありません。工学教育用実験室の整備には知識と計画が必要であり、教育ソリューションは教育関係者のニーズに合致するものでなければなりません。大学は、キーサイトと連携することで、自校のカリキュラムや施設に適した教育ソリューション、実験室の構成、導入手法を決定する支援を受けることができます。