抵抗率がおよそ10-4-106Ωmくらいの物質。 温度が上がると抵抗が小さくなる。 温度が低い場合は電気はほとんど流れない。
真性半導体は電流が流れにくいため、他の元素を添加したものが不純物半導体。 真性よりも電気が流れやすい。
半導体素子には不純物半導体が使われる。
シリコンウェーハを最終製品のチップにするのは約半年の製造期間がかかる。
Chemical Mechanical Polishin. 半導体デバイスのプラナリゼーション(平坦化)を行うために用いられる研磨装置。
EUVエッチングで用いられるレジスト。 極端紫外線(Extreme Ultra Violet)を使用する。 波長は13.5nm。
Intelligent Power Device. 内蔵保護回路により、誘導性負荷等のエネルギーを吸収できる半導体パワースイッチ。
MOSFETは短絡すると故障するが、IPDは保護吸収回路があるため 短絡しても破壊しない。
ドナー(結晶中を動き回れる自由電子)を含む半導体。 nはnegative(負)を意味する。
4価のシリコンに5価の元素を添加する。 5価原子の電子が1個あまり、ドナーとなる。
アクセプタ(電子を受け入れる不純物)を含む半導体。 pはpositive(正)を意味する。
4価のシリコンに3価の元素を添加する。 3価電子は3個のため1個不足し、正孔(ホール)となる。 正孔は結晶中を自由に動き回ることができ、正電荷の粒子として振舞う。
p型半導体とn型半導体を接合したもの。 電子回路の基礎となる性質をもつ。
2種を半導体を貼りあわせるのではなく結晶の中でP型とN型を 隣り合わせに作る必要がある。
Pに電池のプラス、Nにマイナスを接続した場合、 ホールと電子が接合部に向かい、出会うと打ち消しあって消滅する。 このためいくらでも電流が流れる(順方向バイアス状態)。
Pに電池のマイナス、Nにプラスを接続した場合、 ホールはマイナス側、電子はプラス側にひきよせられるため キャリアがなくなり、電流が流れなくなる(逆方向バイアス状態)。
このとき接合部には電流を運ぶ粒子がなくなる。この状態を空乏層と呼び、 絶縁体と同じはたらきをする。幅は印加電圧により変化する。
逆方向バイアス状態は少数キャリアのはたらきにより実際にはごくわずかに電流が流れる。 温度が上昇すると破損することがある。
シリコン単体と比べると絶縁破壊強度、バンドギャップに優れ、 パワーデバイス用に期待されている。 絶縁破壊強度はSiの約10倍。
多くのポリタイプ(結晶多系)が存在する。
スナドラとも。 アメリカのクアルコム社が開発したSoC。
スマホに使われる。
独自充電規格Quick Charge機能がある。
System on a chip. システムを構成する全機能を1つの半導体チップで実現するデバイスのこと。
降伏を参照。
半導体物質の結晶でできた円形の板。 シリコンの単結晶でできているものはシリコンウェーハと呼ばれる。
シリコンウェーハの製造
シリコンの大きな単結晶(純度99.999999999%)をダイヤモンドブレードで切断してつくられる。
ウェーハのチップを切り離してCPUがつくられる
電子機器に使われる板状の部品。 LSI、抵抗器、コンデンサ等がはんだづけされている。 銅箔で配線される。
基板の色はソルダーレジスト(ハンダレジスト)に由来する。 日本では緑色が多いが、他国では黒、赤等がある。
リジット基板
柔軟性のない絶縁体を基材としたもの。
紙、ガラス布等。
樹脂はフェノール、エポキシ等。
現在最も多く使用されるのはガラス布エポキシ基板。
フレキシブル基板
柔軟性のある絶縁体を基材としたもの。
(0).電気。 ダイオードに印加された逆バイアス電圧がある値以上になると 急激に電流が流れるようになる現象。
アバランシェ降伏
電子の雪崩を利用した逆方向電流。
ツェナー降伏
トンネル効果により生じる逆方向電流。
(1).機械。 物体に働く応力が弾性限界を超えてある値に達すると、 応力の増加がほとんどないまま急激に歪みが増加する現象のこと。
温度により抵抗が変わる半導体。 酸化物をいくつか組み合わせ、焼き固めて作られる。
| PTCサーミスタ | 温度が上昇すると抵抗が増える |
| NTCサーミスタ | 温度が上昇すると抵抗が減る |
| CTRサーミスタ | NTCサーミスタに似ているが、スイッチ作用を持つ |
金属と半導体接合により生じるショットキー障壁を利用したダイオード。
電源部二次側整流用として用いられる。 特性は使用する金属により変わる。
真空に近い容器の中に電極を封入した電子部品。 電極をヒーターやフィラメントで高温にして電子を放出させる。 この電子を制御して発振、変調、検波、増幅等を行う。 現在はトランジスタに置き換えられている。
二極管
フィラメント、プレートの二電極で構成。
三極管
二極管にグリッドを追加したもの。
中央にヒーターがあり、内側からカソード、グリッド、プレートの三電極がある。
高純度に精製された半導体。価電子は共有結合している。
価電子に結合力より強いエネルギー(光、熱)が与えられると自由電子となり、結晶内を動き回れるようになる。 この際電子の抜け穴が発生する。この抜け穴は正孔(ホール)と呼ばれ、正電荷を持った荷電粒子としてふるまう。 電子や正孔は半導体中での電荷の運び手という意味でキャリアと呼ばれる。
プリント基板のに開けた穴の内壁に銅メッキを施したもの。 表面のランドと裏面のランドを電気的に直通できる。
2層以上の基板で形成可能。
SR. プリンタ基板の表面を覆い回路パターンを保護するインク。 またはんだ(ソルダー)が不要な部分に付着するのを防止する。 日本の場合は緑色。
円盤状の基板に回路パターンを焼き付け、さいの目状に切り分けたチップ。
ダイサイズは1つのICチップの面積のことをさす。
n型半導体とp型半導体を接合し、PN接合を利用したもの
1939年にアメリカベル研究所のラッセル・オルが発見。 ゲルマニウム半導体を使用していた。
整流作用があり、交流を直流に直すのに使われる。 その他検波、スイッチング、定電圧化に使われる。
種類
ダイオードブリッジ
整流用ダイオードを4つ組み合わせたもの
検波用ダイオード(ゲルマニウムダイオード)
無線信号から音声信号を取り出す。
定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)
ツェナー現象を利用したダイオード。
逆方向に電圧をかけると一定電圧で電気が流れる。
フォトダイオード
光を感知すると電流の量が変化する。
定電流ダイオード
電圧が変化しても電流を一定に保つ。
PN接合の素子に逆方向の電圧をかけた際、 ある電圧以上で電流だけが増加し、電圧はほぼ一定に保たれる現象。 トンネル効果の一種。
ツェナーダイオードに利用される。
日本とアメリカの間で結ばれた協定。
固体表面の上に気相が凝縮して形成された層。 厚さの上限は10μm程度。
回路基盤製作時にウェハーに付着した有機物の除去に使われる。
体積比で濃硫酸3に対し、過酸化水素水(30%)を1の割合で混ぜる。
高周波のノイズエネルギーを広範囲周波数にわたって取り除く部品。 ビーズ状になっており、中をリード線が貫通する。
低周波領域では主にインダクタンス成分が機能してノイズを反射する。 高周波領域では主に抵抗成分が機能してノイズを吸収する。
電子素子の一つ。 入力側から入った信号を出力側から出す際に 電気的に絶縁をとることができる。 GND端子が2本出ており、内部で絶縁されている。
LEDと受光素子を組み合わせ内部では光で信号を伝達させている。
感光性耐食皮膜。 フォトエッチングで用いられる。
金属、半導体の表面にフォトレジストを塗布し、 フォトマスクをあてて紫外線を照射、感光させる。
紫外線照射部分は有機溶剤に溶けなくなるため、 フォトマスクによる図形が再現できる。 ポジ型とネガ型がある。
JSR、東京応化工業、信越化学工業、住友化学、富士フイルム 5社が主要メーカー。
電子やホールが価電子帯から伝導帯に遷移するために必要なエネルギーのこと。
磁石による磁界を加えた特殊な二極真空管。 電子レンジに使われる。
電極構造により陰極から放出した電子は陽極に届かず、 陰極のまわりを周回するようになる。 この振動を共振させ、アンテナからエネルギーを電波として取り出す。
磁界はフェライト磁石でつくられる。
スルーホールの穴のまわりにある銅箔のこと。
感光剤(レジスト)を塗布したシリコン基板等に マスクをした上で紫外線等を照射、露光させ、回路パターン等を生成する技術。
バンドギャップが広い半導体のこと。