半導体ってなんだろう
半導体不足が
大問題になっているって
ニュースにも出てきているね
ぼくも車が壊れちゃったから発注したんだけど
半年たった今でも
まだ納品されないって状態
困ったもんだ
コビット19が騒がれるまで
それほど気にしていなかった半導体が
今スポットを浴びちゃったみたいなんだ
半導体
導体と絶縁体の中間みたいな
捉え方をされているけど
何に使われているのかって
意外に知らないかも
（これもぼくだけかな）
役割として
電子の流れのコントロールって
ことなんだと思うんだ
流れのコントロールで
使われる例としては
電気エネルギーを光に変えるって
いうのがあるね
エネルギーをもらった電子が
安定状態に戻るために
光エネルギーを放出するっていうのを
利用しているってこと
と なれば
逆に光エネルギーを
電気エネルギーに変換するって
ことも可能になるよね
もうひとつ
これが一番身近かもしれないけど
電気の流れを制御する って
ことに使われているんだ
電気のオン・オフ 電気の流れ方の制御
この作用が一番大きいかもしれない
よく言われる 半導体とは
ぼくの書こうとしていることとは
あまり接点はないけど
ここまで書いてきたからもう少し実務的に半導体に触れてみよう
業態によって分類の仕方が違うけど
基本はディスクリート半導体 と
IC（集積回路）に分けられると思うんだ
ICの中でも素子の数によって
SSI
MSI
LSI なんてのに分かれちゃうけど
基本はディスクリートと
ICってことだと思うよ
ディスクリート半導体っていうのは
トランジスタとかダイオードみたいに
一つの機能だけを持った半導体ってことだね
ある意味 単一作用の部品ってところかな
ICは 集積回路と呼ばれるだけに
ディスクリートをいっぱい集めて複雑な機能を
果たすように造られたもの ってことでいいのかも
ｎ型・ｐ型半導体のところで書いたけど
真性半導体に不純物を添加させることによって
その半導体の性質が変わっていくんだ
だから 真性半導体の表面に不純物を拡散させたり
アルミ蒸着とかエッチングなんかで配線を形成させて
電子回路をつくることができる ってことらしい
大昔は（って言っても ぼくの子供の頃かも）
電子回路って言えば電線と抵抗なんかを
複雑につなぎ合わせた複雑で大掛かりなもの
そんな感じだったんだ
だけど 現在では
小さなチップの上に絵を描くように回路を設定するだけで
電子回路が出来ちゃうんだから不思議なもんだよ
もっとも だからこそ 修理っていうのが
人の手で行えないという不便さも出て来たけど
どこかの回線が
一か所壊れただけでも少なくともそのチップ
極端に言えば構成する部品ごと取り換えないと
いけないんだものね
半導体の作成
疲れて来たよ
実務に使われている技術や理論は正確なものが多いんだけど
それだけに情報が溢れすぎているんだから
知識を拾い集めるだけっていうのは
ぼくみたいな人間には
あまり楽しい作業じゃないんだけどな
数学でも歴史でも 面白いとは思うんだけど
試験のためだけの勉強っていうのが
大嫌いだったんだよね
もし 興味が実務方面にある人は
自分で調べてもらったほうが
より広範囲な そしてより正確な知識が手に入ると思うよ
だから 半導体や電気関係のはなしは
この辺りで終わっておこう
ただ せっかくここまで書いたんだから
集積回路の基礎的な作り方だけ
簡単に もしくはいい加減に書いてお終いにしよう
集積回路っていうのは 半導体の表面に
微細で複雑な電子回路を書き込む
みたいなものかな
これまで書いてきたように
真性半導体に不純物を吹き付けて
電子の方向や流れる量なんかを調整するってこと
そこにアルミ蒸着（吹付みたいなもんかな）や
エッチング（表面加工だね）で
配線を書き込むってことらしいね
エッチングって言っても
ぼくなんかが考える
表面を釘なんかで削るみたいな原始的なものじゃなくて
感光性の物質を塗り付けてパターン状に露光させるっていう
『フォトリソグラフィ』って技術が
使われている場合が多いんだってさ
この辺りになると
具体的な技術の問題になっちゃうから
ぼくの管轄じゃなくなっちゃう
理屈は単純なんだけど やはり実務の世界
まともに書こうとすると
それだけで一冊の本になりそうだもんね
これは余談だけど
極小化が求められる半導体チップ
現在じゃ加工寸法は4㎚なんて小さいものが
できるようになっているらしいんだ
そのうえ なんと研究中のチップは
2㎚に挑戦している って驚異的だね
量子力学前半のまとめのまとめ
またまたおかしなところに
足を踏み込んじゃったけど
ひとまずここまでにしておこう
自分で書いたテーゼを
もう一度読み返して補足していく
無駄なことをしているとは思うんだけど
そこからなにか新しい方向性が
見つかればいいな なんて
単純な発想で書いているだけだからね
まじめに研究している
学者さんたちには申し訳ないけど
ぼくにとっては趣味の世界
大目に見てもらおう
量子論の前半のまとめとしては
モノを細かく砕いていった先に
あるものはなんだろう？
そういう疑問の末に出て来たものが量子だったってことだね
これだけのことを書くのにずいぶん手間取ったもんだ
ただ 量子ってものが
ぼくたちの知っている単純な『モノ』
という考えかたでは説明がつかないってことが
量子論のおもしろいところなんだろうね
だから 量子ってなんだろう？
この答えを求めて研究が
進んでいるんだろうと思うんだ
いつかこの問題は
考えてみたいとは思うけど
（ぼくが考えてどうにかなるもんじゃないよね）
今回は持ち越すとしよう
ただ 寄り道をしちゃった電磁気学の中で
おもしろい考えが出て来たよね
近接力vs遠隔力の論争の中で出てくる『場』って考えかた
何も無い真空ってものは無い
たしかに 近接力の考え方からすれば
そうなるんだけど
ではこの宇宙（世界）を満たしているものは何だろう？
これって 『色』や『空』を考えるためには
重要なパーツになりそうだね
連続と不連続
アナログとデジタル
やはりこの辺りが鍵になるのかな？
