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電気を通す物は 導体と言います。 (電線など)
電気を通さない物は 絶縁物と言います。(紙、空気、プラスチックなど)
その中間的な物が 半導体なのです。
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詳しくは
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つまり、電気を通しそうで通さなさそうななんとも中間的な物が半導体なのです。
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半導体は反導体ではありません。
そのままでは絶縁物ですが、ある条件にすると電気を通します。
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この電気を通したり、通さなかったりする性質をうまく利用します。
光や温度など、周囲の影響を受けやすい性質があります。
逆にこの性質を使って太陽電池など光関係の部品や、温度センサーなどを作ることも出来ます。
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トランジスター、ダイオード、メモリー、マイクロコンピュータなどです。
太陽電池や発光ダイオード、さらにレーザーダイオードなどの光製品も作られます。
マイクロコンピュータやメモリーなどは、まとめてＬＳＩ(大規模集積回路)と呼ばれます。
電気の制御に関する部品を作り出すことが出来ます。
電気を増幅したり、光を出したり、逆に光を電気に変えたりするのです。
光を電気に変える物をセンサーと呼びます。
カメラのフィルムの代わりに使われるＣＣＤと呼ばれる製品もありますし、
ガスを関知するセンサーを作ることも出来ます。
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現在主流の材料は【シリコン】です。
半導体は４価の物質が使われます。
例えばダイヤモンドやサファイアなども半導体の材料として使えます。
さらに、３価と５価の物質の化合物も擬似的な４価の物質となりますので
化合物を材料とする事もあります。
化合物半導体としては、ガリウムと砒素の化合物(ガリ砒素)が有名です。
ガリ砒素は高周波用に使われます。光を出す半導体には、アルミニウムなどを添加した物も使います。
シリコンは砂です。
固めると石です。
専門家の間では半導体を【石】と呼びます。
これは真空管を【玉】と呼んでいた事に対する呼び方です。
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かなり専門的ですが、日本の工業会(業界団体)は次のように分類しています。
半
導
体 |
| 標準品 |
| 専用品 |
ＡＳＣＰ(カスタム) |
| ＡＳＳＰ(専用品) |
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でも、この表では、
まったく分かりませんよね？
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工業会の分類ではなく、製品の集積度(素子数)で分類したほうが一般かもしれません。
トランジスタやダイオードはディスクリート、マイコンやメモリはIC (またはLSI) と言われます。
| ディスクリート部品 (単体部品) |
１〜５素子 |
ダイオード、トランジスタなど |
| ＩＣ (集積回路) |
10〜50素子 |
ゲート、カウンタなど |
| ＬＳＩ(大規模集積回路) |
100万素子 |
マイコン、メモリなど |
ICは、ダイオードやトランジスタをたくさん集積した物です。
LSIは100万個ものトランジスタを５mmほどのチップに集積した物です。
５０個程度がICで、100万個がLSI、じゃあ1000個程度の製品はなぁんて言うのぉ？
と言うことになりますが、まぁ、堅いことは言わない。
時代とともに数は大きく変化しています。
最初は５個〜５０個程度を集積する事がやっとでした。
しかし、技術の進展と共に集積度がどんどん上がっており、近年(1999年)２億5600万個のトランジスタと、
同じく２億5600万個のコンデンサ、あわせて５億個もの部品を１チップに集積した
『２５６メガ』と呼ばれるメモリが生産されています。
これもLSIと呼ばれています。
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写真の技術を使って、とても小さな配線をします。
１ｍｍの間に2000本の線を通します。
５ｍｍ四方のシリコンチップの上に100万個のトランジスタを作る事が出来ます。
小さいので負荷が軽くなり、電気の消費を減らすことが出来ます。
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データを記憶する物です。
とにかく、たくさん記憶できた方がいいので集積度がどんどん上がっています。
1999年現在128メガビットと呼ばれる製品が主力製品です。
１メガは100万ですから128メガは１億2800万ビット(ビットは記憶の単位)を
縦横９mmほどの小さなチップの中に集積しています。
集積度は２〜３年毎に４倍になります。
集積度が４倍になると同じ面積の値段は２倍になります。
結果として２年ごとに同じ容量のメモリ価格は半分に下がります。
実際には会社間の競争があり、メモリの価格はどんどん安くなり、
ビット当たりの価格はものすごい勢いで下がっています。
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タイトル：半導体のすべて
著者 ：菊池 正典
出版社 ：日本実業出版社
ＩＳＢＮ：ＩＳＢＮ４−５３４−０２８５２−０
定価 ：１５００円 (税別)
発行 ：1999年10月５日(第７版)
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タイトル：電子立国 日本の自叙伝 新石器時代
放送局 ：NHK
放送 ：1991年1月27日
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