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半導体の基礎知識

半導体について

地球上にはさまざまな物質があり、その分類の仕方も色々なものがありますが、「電気を通すか通さないか」という基準で分ける方法があります。
この基準で分けた場合、以下の三つの基準に分けられます。

  1. 絶縁体:電気をまったく通さないもの(ゴム、セラミック(陶器)、ポリエチレン、ガラスなど)
  2. 導体:電気を通しやすいもの(鉄、銅、金、アルミニウム、銀など)
  3. 半導体:電気を通しにくいもの、あるいは一定の条件で電気が流れやすくなるもの(シリコン、炭素、ゲルマニウムなど)

半導体は、材質や、色々な元素を組み合わせた化合物として使うことによって様々な機能を持たせることができるため、電子機器において複雑な機能を実現するための回路の中で使われています。
実際に半導体として使われているものとしては、単一の元素だけを使った元素半導体であるシリコン、ゲルマニウムなどや、複数の元素を組み合わせた化合物半導体である、ガリウムヒ素 (GaAs)、シリコンカーバイド (SiC)、酸化亜鉛 (ZnO) などを始め多くの組み合わせがあります。
また、半導体に固有の電気的特性を持たせるために不純物を添加(ドーピング)したものを不純物半導体といいます。不純物半導体の代表的なものとしては、n型半導体とp型半導体があります。