3分でわかる! 半導体ってどんな物質?

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半導体は、スマートフォンやパソコンだけでなく、家電、車、インターネットの設備、工場の機械など、いろいろな場所で使われています。

そもそも半導体とはどのような物質なのでしょうか?


1.半導体はどんな「物質」か

半導体は「導体」と「絶縁体」の両面の性質を兼ね備えた物質です。

導体

電気をよく通す(例:銅、アルミ)

絶縁体

電気をほとんど通さない(例:ガラス、ゴム)

半導体

その中間。
条件しだいで、電気を通しやすくも通しにくくもできる


2.半導体の原料

多くの半導体はシリコン(ケイ素)で出来ています。

シリコンは、砂や石英にもふくまれる身近な元素です。

ただし、半導体として使うときは、不純物をできるだけ取り除いて、とても高い純度にします。


3.半導体の特徴

半導体の重要な点は、電気の流れ方を、細かく調整できることです。

たとえば、ほんの少しだけ別の元素を混ぜると、電気を流しやすくしたり、流しにくくしたりできます。
この性質を使って、電気のオン・オフを切り替える「とても小さなスイッチ」のような部品が作れます。

この小さなスイッチをたくさん集めて作ったものが、ふだん私たちが「半導体チップ」と呼ぶものです。


4.半導体の種類

半導体にはどんな種類があるのでしょうか?
大きく分けて4つの機能に分かれます。

計算するチップ

頭脳の役(パソコンやAIの計算など)


覚えるチップ

記憶の役(データをためる、作業を支える)


電気を整えるチップ

電源の役(電気*パワーを安定させる、省エネにする)


感じるチップ

センサーの役(温度や光、動きなどを測る)



5.半導体はどこで使われているか

スマートフォン、パソコンといった身近なものから
自動車や公共交通機関の安全機能、電気や水などのインフラの監視・制御など、生活に欠かせない仕組みの多くに使用されています。


6.これからの半導体

半導体は、スマホ向けだけの部品ではありません。
家電、車、通信、工場など、いろいろな産業に入っています。
用途が多いので、市場も大きくなりやすいです。

しかしながら、生産するための施設には専用の設備が大量に必要です。新しく建てるときに、数千億円から1兆円規模の投資になることもあります。
このため、国や地域が支援してファウンドリ(半導体の生産工場)やOSAT(オーサット/半導体の組み立てや検査をする工場)を呼び込む話がニュースになりやすいです。

また最近は、生成AI、データセンター、電気自動車、高速通信などで、より高性能で省エネな半導体が求められています。
こうした新しい使われ方が増えるほど、半導体の重要性も増しています。


半導体の頻出用語

  • 半導体:条件しだいで電気の通り方を変えられる物質
  • シリコン:半導体でよく使われる材料
  • ファブレス:半導体を設計する会社
  • ファブ(ファウンドリ):半導体チップを作る工場
  • OSAT(オーサット):半導体の組み立てや検査をする工場
  • データセンター:サーバーなどを集めた施設。ネットやAIの計算の中心

参考リンク(公式HP/採用)

ファブレス/設計

ファウンドリ/前工程

OSAT/後工程・実装

IDM

製造装置

材料

商社・代理店

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