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半導体関連のニュースが増えている。そもそも半導体とは何か。知っておくべき基本中の基本をQ&A形式で解説した。

Q1. 発明されたのはいつ?

基礎となっているのは1947年に米ベル研究所で発明されたトランジスタだ。トランジスタは電気を通す導体と、電気を通さない絶縁体の中間の性質を持つ物質である「半導体」で作られ、電気信号の増幅やスイッチの機能を持つ。当時レーダーやコンピューターなどに用いられていた真空管と比べて小型で耐久性に優れていたため、真空管に代わる電子素子として普及した。

59年には米テキサス・インスツルメンツなどがトランジスタやコンデンサー、抵抗などの素子を1つの基板(チップ)上に配線などでまとめたIC(集積回路)を発明。その後電子回路の集積化が進み、70年代には1つのチップに1000個以上の素子を形成したLSI(大規模集積回路)が発展した。半導体は半導体素子やICなどのことを総称することもある。現在、LSIは半導体の70%以上を占めている。

Q2. 材料には何が使われている?

半導体チップの材料には、主にシリコン(ケイ素、Si)が使われている。シリコンは土や石の中に多く含まれ、地球上で酸素の次に多く存在している元素だ。シリコンウェハー(半導体チップに使われる円盤状のシリコンの板)は、99.999999999%(イレブンナイン)以上のシリコンの純度を持つ。さらに、直径300ミリメートルのシリコンウェハーを東京ドームの大きさまで拡大しても表面の凹凸が0.1ミリメートル以下という平坦度も求められる。