半導体の仕組み

半導体の仕組み

昨今の半導体不足でよく目にする「半導体」という物質。

この半導体って何でしょうか?

今回は、半導体についておさらいしていきましょう!

半導体の仕組み

半導体とは?

電気を通すものを「導体」、通さないものを「絶縁体」と言います。

半導体は名前の通り「半分導体で半分絶縁体」の物質を言います。

一般的にはシリコンを使用して作られていて、メモリ(記憶装置)やトランジスタ(信号の操作)などに使用されています。

半導体は、電気を意図的に止めたり流したりできたら便利だという理由から開発されました。

半導体には、シリコンとリンを混ぜた「n型半導体」と、シリコンとホウ素を混ぜた「p型半導体」という2種類の半導体があります。

このn型とp型を合わせて作ったpn型ダイオードは、一方向しか電流が流れないため、この仕組みを利用して電流を制御していくのです。

しかし、半導体は高純度の物でないと制御が正確にならないため、99.999999999%の純度が求められます。(イレブンナイン)

ほこりや小さなごみが入るだけで使用できなくなるので、クリーンルームの設備が整ってきた1950年以降に、生産が進められていきました。

 

半導体不足

半導体は、その精度の高さから、量産するには向いていません。

半導体不足には、様々な原因がありますが主な原因は2つあります。

1つは「新型コロナウイルスの影響」です。

生活様式の変化から自宅での時間が増えたため、家電製品やゲーム機などの需要が増えたことが主な原因です。

また、生産現場でも人員が確保できず、スムーズな生産ができていないのも原因の一つです。

もう1つは「生産設備の老朽化」です。

国内の主要な生産設備は少し古いものが多く、現在使われている最新の半導体を生産するには向いていません。

そこで、中国や東南アジアで委託生産をして製造しているのですが、工場の新設から行っているため、時間がかかっているのが現状です。

 

まとめ

今回は、半導体についてご紹介しました。

半導体は、家電製品からスマートフォン、車にまで使われていますし、それらを生産する工場の機械にも使われている為、半導体不足は深刻な問題です。

半導体不足は2024年頃まで続く見込みなので、今ある資源を大切にしていきましょう!

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