日本国憲法を味方にする【月刊Newsがわかる4月号】

ニュースで見る「半導体」って何だろう?

テレビやネットでよく見る「半導体」というキーワード。最近も「パソコンなど半導体を使った製品が値上がり」のようなニュースを見た人も多いと思います。でも、半導体ってどういうものなのか、しっかり分かる人は意外と少ないのではないでしょうか。半導体とは何者なのでしょうか?(Newsがわかる特別編『半導体がわかる2026』より)

 電気の通り道をコントロール

 半導体は、英語ではSemiconductor(セミコンダクター)、semi(セミ:半分)とconductor(コンダクター:導体)をくっつけて生まれた言葉です。
 私たちのまわりの物質を「電気の通しやすさ」で分けると、電気をよく通す「導体」と、電気を通さない「絶縁体」、この二つの中間的な性質をもつ「半導体」に分かれます。
 半導体の性質をもつ物質に熱を加えたり、光を当てたり、不純物を加えたりすると、電気の通りやすさが変わります。この性質を利用して作られるのが、ICチップなどの「半導体デバイス」です(デバイスは装置という意味)。ニュースなどでは半導体デバイスのことを半導体と呼よんでいます。

 ICチップの正体

 半導体デバイスは、大きく分けて2種類あります。
 一つが、半導体素子(半導体を使って作られる電子回路の最小単位)1個で一つの役割を果たす「ディスクリート(個別)半導体」。その代表がダイオードやトランジスタです。
 もう一つがロジック半導体やメモリーなどの「IC(集積回路)」。ICには、一つのチップに100億個以上の半導体素子を組み合わせて複雑な電子回路が作られています。

精密な働きをするICは、樹脂でできたパッケージにうめこまれ、金属でできたリードフレームを通して電気を送られる

 どうやってシリコンを半導体に?

 半導体の材料として最も多く使われるのがシリコンです。でも、純度 が高いシリコンは電気をほとんど通しません。そこで、シリコンにわざと不純物を加える「ドーピング」によって電気の通しやすさを調整するのです。
 例えば、シリコンに不純物としてホウ素やインジウムを加えるとp型半導体に、リンやヒ素を加えるとn型半導体になり、電気を通しやすくなります。このように、どの物質をどれくらいドーピングするかによって、半導体の性質を決きめることができるのです。

高純度のシリコンでは、シリコン原子がきっちり並んでいる(上)。そこにホウ素(B)を1万分の1%程度加えるとp型半導体に(下)。また、リンやヒ素、アンチモンを加えるとn型半導体になる。p型とn型を接合するとダイオードなどの半導体デバイスができる

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第5弾となる今回は、あの大人気ゲーム機を動かす半導体を大特集。
ほかにも、福島第一原発の廃炉のために開発中のダイヤモンド半導体や、“ミスター半導体”と呼ばれた東北大学・西澤潤一先生も取り上げています。