半導体について ― 2024年01月26日 14:36
半導体には二つの意味があります。
一つは材料としての半導体。
電気を良く通す材料が導体。金、銀、銅、アルミ、、、。
電気をほとんど通さない材料が絶縁体、木材、ガラス、空気、、、。
導体と絶縁体の中間で、まぁまぁ、そこそこ電気を通す材料が半導体、シリコン、ゲルマニウム、セレン、、、。
技術の世界ですから､電気の通しやすさは数値できっちり定義されています。
もうひとつの意味は半導体材料を使用した半導体製品。
インテルのマイクロプロセッサー、メモリ、デジタル、アナログIC、、、。
化合物半導体としてGaAs（ガリウムヒ素）というものもありますが、半導体製品の材料としてはほぼシリコンが使われます。地球で酸素の次に多い物質とのことです。
シリコンを一旦ten ninesからtwelve ninesまで精製して、あえて微量の不純物を加えます。
ten ninesは9が10個あること、99.99999999%の純度、tｗelve ninesは9が12個の純度です。
これに特定の物質を制御して加えて、PタイプとNタイプの半導体を作ります。
PとNと2個だけのがダイオード。
PNPまたはNPNとして3個組み合わせたのがトランジスター。
インテルの最新デザインのマイクロプロセッサーには、数センチ角にトランジスタが数十億個作り込まれています。そして、配線で接続されています。
私の想像ですが､ある程度の冗長性はあって、1個のトランジスタが壊れたからパソコンが動かない､ということは無いと思うのですが、それでもトランジスタ1個が数十億年に1度壊れるとしても、1年にどれか1個は壊れる計算になります。
半導体の集積度と信頼性は、半導体業界にいても信じられないほどです。
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