半導体の基礎知識
半導体の基礎知識内の記事一覧
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半導体という言葉の最も基本的な意味は、電気をよく通す導体という物質と、電気をほとんど通さない不導体（絶縁体）という物質の間にくる、いわば電気をほどほどに通す物質のことです。 導体の代表的な物質としては銀や銅をはじめとした金属があります。 絶縁体の代表的な物質としてはガラスやゴム、それに大半のプラス・・・
前節ではいささか定性的な説明に終始してしまいました。 「電気をほどほどに通す」とは、物理学的に正確にいうとどういうことなのでしょうか。 電気をよく通すか通さないか。 その要因になるのは、電気抵抗という性質です。 アナログの回路を組んだことのある人なら、ヘチマ型というか米俵型というか、そして肌色とい・・・
前章で、代表的な半導体物質ということでシリコンやゲルマニウムの抵抗率を紹介しました。 シリコンは現実に半導体の材料としてよく使われるだけでなく、シリコンバレーという言葉があるように、半導体を中心としたハイテク産業の代名詞のように使われることもあります。 シリコンもゲルマニウムも元素の名称であり、周・・・
食塩水などのイオン溶液など若干の例外はありますが、電気を伝えるものは原則として電子です。 ただし電子はマイナスの電荷を持つので、電子流の向きと電流の向きとは反対になりますが。 多くの金属が導体である理由は、金属原子の中の最外殻の電子が、個々の原子にひっぱられることなく、自由電子として動きまわれるか・・・
半導体を大きく分けると、バイポーラ型とＭＯＳ型になります。 それぞれの仕組みは６～８章で説明しますが、前章で述べた、電子と正孔という２つのキャリアで説明するなら、その両方を使うのがバイポーラ型であり、基本的には片方しか使わないのがＭＯＳ型といえます。 バイポーラとは２極性ということで、まさにその２・・・
この章と次の章では、バイポーラについての話をします。 これらの章では、不純物あるいはエネルギー準位などといったことは忘れて大丈夫です。 重要なのは、ｐ型半導体においては正孔という、いわば仮想的に正の電荷を持つ粒子がキャリアとなり、逆にｎ型半導体においては自由電子という負の電荷を持つ粒子がキャリアと・・・
次に、もう少し複雑な構造により、整流でなく増幅作用が得られることをみていきます。 そのためにはｎ型～ｐ型～ｎ型という３連構造が必要です。 特に増幅率を高めるために、間のｐ型をできるだけ薄くする必要があります。 ｐ型～ｎ型～ｐ型でもほぼ同じ理屈で増幅は説明できるのですが、ここではより一般的なｎ型～ｐ・・・
もう１つの重要なトランジスタが、ＭＯＳ構造によるトランジスタです。 ５章で述べたように、ＮＭＯＳ、ＰＭＯＳ、ＣＭＯＳがあります。 一番よく使われるのはＣＭＯＳですが、これはＮＭＯＳとＰＭＯＳの応用問題みたいな感じなので、ここではＮＭＯＳを例に動作を説明します。 これも５章で述べたようにＮＭＯＳは自・・・
