ようこそ、
「半導体攻略クエスト」へ!
半導体は私たちの生活を
根底から支えているが、
その働きや重要性は
一見謎に満ちている。
ここでは、
その謎を解き明かし、
半導体のキホンを学んでいこう。
さあ、きみも新たな知識の
冒険に出よう!
INDEX
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/index-bg.png)
クエストⅠ
半導体とは何か?
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest-heading-heart.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest1-intro-char.png)
半導体とは、「電気抵抗の大きさが、導体と絶縁体の中間にある物質」である。
文章だけではわかりにくいが、整理するとこういうことだ。
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest1-img1.png)
半導体を英訳すると、
semi準conductor導体
導体とは、金属や炭素のように電気をよく通す物質のことだ。
半導体は、導体と絶縁体の中間(半分)の機能を持つ物質だと理解しよう。
ただし、報道などで一般に使われている「半導体」という言葉は、ほとんどがこの半導体(物質)と電子回路を組み合わせた「半導体デバイス」のことを指しているんだ。
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest1-clear-heading-img.png)
「半導体」には2つの意味が
あることを理解した。
- ①物質としての半導体
- ②電子回路と組み合わさった半導体=半導体デバイス
クエストⅡでは、半導体デバイスについて学ぼう
クエストⅡ
半導体デバイスとは何か?
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest-heading-heart.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest-heading-heart.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-intro-char.png)
半導体デバイスは、
どのような場面で使われているのか。
種類や使用例を解説しよう。
まず、半導体デバイスは、用途や製造
技術の違いでいくつかに分類できる。
それぞれの技術が組み合わさって
いるため、色々な分類方法がある。
ここでは大きく5つに分類しよう。
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list.png)
単一の機能を目的とするもの
![【身近な使用例】あらゆる電化製品](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list1-img1-sp.png)
種類があり、ほぼ全ての電化製品で
使用されているんだ。
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list1-char.png)
![【身近な使用例】あらゆる電化製品](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list1-img1.png)
圧力や加速度など物理現象を検知・検出するもの
![【身近な使用例】自動車のエアバッグ](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list2-img1.png)
光を電気信号に変えたり、電気信号を光信号に変換するもの
![【身近な使用例】LED照明](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list3-img1.png)
![【身近な使用例】デジタルカメラ](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list3-img2.png)
アナログ信号(音、光、熱、力などの物理的情報)を扱うもの
各部品に送る
![【身近な使用例】電気自動車(EV:Electric Vehicle)](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list4-img1.png)
アナログ信号を「1と0」で数値化したデジタル信号を扱うもの
![【身近な使用例】パソコン・スマートフォン](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-list5-img1.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-clear-heading-img.png)
半導体デバイスの
種類や使用例を理解した。
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest2-clear-list.png)
クエストⅢ
半導体の進化
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest-heading-heart.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest-heading-heart.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest-heading-heart.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest3-intro-char.png)
半導体デバイスの進化は、
技術の進歩とともに
可能な限りサイズを小さくする
「微細化」の歴史を歩んできた。
この進化をけん引してきた経験則が「ムーアの法則」だ。
ムーアの法則 とは?
1965年
(のちにインテル共同創設者となる)
フェアチャイルドセミコンダクターの
ゴードン・ムーアが提唱
微細化技術の発展によって、
半導体の集積回路上のトランジスタ数が約2年ごとに倍増するという法則
身近な例で説明しよう。
きみの部屋には本棚がある。
最初は本が少なくて、棚の半分しか埋まっていない。
でも、2年後には本が倍になって、棚がいっぱいになる。
さらに2年後、もし本棚のサイズをそのままにしておくと、本が入りきらない。
ここで仲間の魔法使いの「魔法」を使って、本棚のサイズはそのままに、本を半分の大きさに小さくすることができたとしよう。
すると、また新しい本を同じ数だけ置くことができる。
2年ごとにこの「魔法」を使えば、どんどん多くの本を置くことができるようになる。
この話の「本」がトランジスタ、そして「本棚」がチップ(半導体の集積回路)にあたる。
そして、この「魔法」が微細化技術であり、現実の世界では半導体エンジニアたちの地道な努力と革新によって実現されている。
かつては、1μm(マイクロメートル)といって髪の毛の直径の約100分の1ほどの大きさだった回路素子の線幅をどんどん小さくして、数十nm(ナノメートル)まで微細化を進めてきた。これは髪の毛の直径の約数千分の1という、目に見えないほど微細な大きさだ。さらに3次元(縦方向)にも構造を工夫することで、単位面積あたりのトランジスタの数は、1mm2(平方ミリメートル)あたり、2~3億個に達している。
この技術の進歩によって、1つのチップには数十億ものトランジスタが詰め込まれ、それによって電子機器はより速く、賢く、効率的に動作するようになる。
この技術革新が、きみがゲームをプレイするときの速さや、スマートフォンのバッテリー寿命、さらには医療技術の進歩にまで影響を与えているんだ。
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest3-clear-heading-img.png)
半導体の微細化の歴史を
理解した。
(魔法使いが仲間になった)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/quest3-clear-char.png)
![](https://chitose-semiconductor.jp/wp/wp-content/themes/chitose-semiconductor/assets/img/pages/semiconductor/contents-bg-bottom.png)
私たちの日常生活は、
見えない小さな英雄
「半導体」によって支えられている。
スマートフォンやパソコン、
テレビから自動車に至るまで、
あらゆる最先端技術の心臓部には
この半導体が存在している。
しかし、その存在は日々の忙しさの中で
あまり意識することがないだろう。
半導体があるおかげで、
私たちは情報を瞬時に世界中に送ったり、
受け取ったりできる。
また、医療機器を通じて健康を守り、
スマートホームで快適な生活を送ることもできる。
この微細な技術は、
きみの未来にもきっと大きな影響を与える。
自動運転車、人工知能、
さらには宇宙探査に至るまで、
半導体は新しい世界を切り開く鍵となるだろう。
このサイトを通じて、
半導体の世界に少しでも興味を持ってくれることを
願っている。
きみがこれからどんな分野に進むにしても、
半導体はそこにあることだろう。
未来を形作るこの重要な技術に、
ぜひ関心を持ち続けてほしい。
私たちの世界は、
見えない英雄たちによって
支えられているのだから‥‥
本サイトの記載内容は下記を参考にしています。
- 内富 直隆
-
半導体が一番わかる(しくみ図解)
- |技術評論社|2014年|208p
- すなだ ゆか
-
半導体を学べば、ニュースが10倍「面白く」なる
- |NEWS PICKS|2020年11月30日
- https://newspicks.com/news/5407988
- (参照2023年11月21日)