半導体の材料について
2017.04.04

機械の中半導体という製品は、パソコンや電化製品に必須の電子部品となっています。そこで、こんな疑問が…「そもそも、この半導体はどのような材料で作られているのか?」ということです。機器の制御を行うことが1つの仕事になるため、何やら特殊な材料を使っていそうですが、実際のところはどうなのでしょうか?早速、お話をしていきましょう。

■半導体はシリコンから作られている製品
結論から言ってしまえば、シリコン(ケイ素)が、半導体の材料となります。シリコンと言えば、触るとぷにぷにした柔らかいゴム質のものをイメージする人が多いのではないでしょうか。もちろん、それもシリコンから作られている製品となっているため、そのイメージは全く間違っていません。そもそもシリコンという材料は、万能なものとなっており、様々なものを掛け合わせる(化合物)ことによって、特徴が異なる製品を作り上げることができます。その1つが、半導体であり、ゴムであったり…というわけです。

■純度の高いシリコンを抽出することが必須
当然、半導体を作るためには、相応の工程を踏んでシリコンを用意しないといけません。つまり、半導体には半導体用のシリコンを…ゴムにはゴム用のシリコンを…というイメージです。そして、半導体用のシリコンは、兎にも角にも純度の高いシリコンを用意しなければなりません。通常、シリコンは、地球上の何処にでもいる存在です(酸素に次ぐ量を誇っている元素)。岩石であったり、植物だったり、動物の体内であったり、さらには天然水だったり…何処にでも存在します。重要になる部分は、これらのモノから、いかにして不純物がないシリコンを抽出することができるのか?になります。基本的に、半導体用に使われるシリコンは、イレブン・ナインと呼ばれる99.999999999%の高純度が要求されることになります。そして、この純度のシリコンを抽出するためには、非常に多くの電力を必要とします。日本の半導体電子品メーカーは、これではコストが掛かりすぎるため、主に輸入で賄っているのが、現状となっています。

■シリコン(ケイ素)は万能的な原材料
先程、シリコンは万能的な原材料というお話をしましたが…半導体、ゴム以外には、どのような製品として扱われているのか?を、紹介していきます。最も身近なモノで言えば「ガラス」になります。実は、ガラスもシリコンを化合物にして生成されるものです。他にも、太陽電池だったり、シャンプーだったりと、兎にも角にも生活をする上で使っている製品にシリコンを使っています。これからも非常に身近なものとなっていることが分かります。

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