半導体とは

本当にサルでもわかる話

半導体って何？

複雑なことを言うとワケわからなくなりますが、一言で言ってしまえば、
『電気を流す部品でシリコンで出来ていれば半導体』
程度の理解で十分だと思います。


・シリコンで出来ていて、電気を流す→半導体
・シリコンで出来ていて、電気を流さない→半導体じゃない
・鉄でできていて、電気を流す→半導体じゃない
・鉄で出来ていて、電気を流さない→半導体じゃない


これだけ理解できれば まずは十分じゃないでしょうか。
※もちろん電化製品の中には鉄は入ってます。半導体と半導体を導線（鉄とか銅とか）でつないでるイメージです。あくまで半導体は電化製品の部品なのです。

半導体という言葉の意味

世の中にあるものを「電気が流れるか」という観点で分けるときに「半導体」というワードが出てきます。


・導体：電気が流れる。「金属」の事。
・不導体：電気がほとんど流れない。金属以外は「ほぼ」すべてこれに当てはまる。
・半導体：導体と不導体の間くらい電気が流れる（といってもほとんど流れませんが）。
したがって「半」導体なのです。


実際にはいろいろ混ぜ物をしたり、組み合わせたりして「電気が流れるように」
なったり、
「右から左には電流が流れるけど、左から右には流れない」
みたいな物を作ったりできますが、それは後でお話します。

シリコンとは

日本語ではケイ素（珪素）といいます。
これは覚えてなくても良いです。
元素記号はSiです。
こっちはよく出てくるので覚えてもらって損はないかも。


地面に落ちてる石ころとかはSiで出来てます（確か）。


シリコンは「ウエハ」と呼ばれる円盤を用意して、そこに回路とかいろいろ作られます。
１つの円盤に長方形の「チップ」を何個も何個も作ります。
作り終わった段階が下図です。

ref

光の当たり方で色が違ってますが、それぞれの長方形は全く同じものです。
これをカットしてそれぞれの電化製品に入れていくわけです。
ウエハ１枚で電化製品 数百台分を一気に作ってるイメージですね（あくまで「部品」ですよ）
外周の長方形になってないところは捨てますよ、ねんのため。


余談ですが整形とかで女性が胸に入れるものとは違います。
厳密にはあれは「シリコーン」らしく、別物です。

少し難しい話

半導体の材料の種類

今の世の中にある99％の半導体はSiで出来ています。
しかしSiじゃなくても半導体の材料にはなりえます。
高校の化学で元素周期表を習ったと思いますが、「4族」
であれば半導体の材料になりえます。
また、「4族同士の化合物」や「3族と5族の化合物」でも半導体の材料になりえます。
・Si（4族）
以外では
・Ge（ゲルマニウム：4族）
・SiC（C 炭素：4族）
・GaN（Ga ガリウム：３族、N ナイトライド（窒素）：５族）
などがあります。
が、これらの話をするつもりは今のところありませんので忘れてもらってOKです。


これらはSiよりも良い半導体部品などが作れるんですが（壊れにくい とか）、コストが数倍に跳ね上がるので製品としては使われてることは ほとんどありません。




ご覧いただきありがとうございました。

参考文献

Wikipedia