半導体の基礎・物理– category –
半導体の基礎・物理では、「半導体とは何か」から、電気が流れる仕組み、電子と正孔、キャリア、バンドギャップ、ドーピング、PN接合までを体系的に解説します。シリコン、ゲルマニウム、GaAs、GaN、SiCなど主要材料の違いに加え、ダイオード、トランジスタ、MOSFET、FinFET、GAAの基本構造も取り上げます。さらに、ゲート、ソース、ドレイン、チャネル、閾値電圧、移動度、抵抗率、オン電流、オフ電流、リーク電流など、デバイス性能を理解するための重要用語を初心者にもわかりやすく整理。半導体用語を基礎から学びたい方、製造工程や回路設計の記事を読む前に物理の土台を身につけたい方に向けた入門カテゴリーです。数式を最小限に抑え、ニュースや技術資料に登場する専門語同士の関係も丁寧に説明します。
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リーク電流とは？半導体がオフでも流れる電流と消費電力への影響を解説
リーク電流は、トランジスタや絶縁膜、PN接合が本来電流を遮断する状態でも流れる微小な電流です。微細化と低電圧化に伴い、待機電力と信頼性を左右する重要課題になっています。 -
ドーピングとは？半導体へ不純物を添加してn型・p型を作る仕組みを解説
ドーピングは、純粋な半導体へ微量の不純物原子を意図的に添加し、キャリア濃度と電気抵抗を制御する技術です。ドナーでn型、アクセプタでp型を形成します。 -
MOSFETとは？ゲート電圧で電流を制御するトランジスタの仕組みを解説
MOSFETはMetal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistorの略で、絶縁されたゲートへ電圧を加え、ソースとドレイン間の電流を制御する電界効果トランジスタです。 -
FETとは？電界効果トランジスタの種類と電流制御の原理を解説
FETはField-Effect Transistorの略で、電界によって半導体中のチャネル導電性を変え、電流を制御するトランジスタです。MOSFET、JFET、HEMTなどが含まれます。 -
閾値電圧（Vth）とは？MOSFETがオンになる境界とばらつきを解説
閾値電圧（Vth）は、MOSFETのチャネルが形成され、実用的な電流が流れ始めるゲート電圧の目安です。回路の動作電圧、速度、リーク電流、消費電力を左右します。 -
トランジスタとは？電流を増幅・スイッチングする半導体素子の基本を解説
トランジスタは、小さな電気信号で大きな電流を制御する半導体素子です。増幅器やスイッチとして働き、論理回路、メモリ、電源回路、通信回路の基本部品になります。 -
正孔（ホール）とは？半導体でプラスの電荷を運ぶキャリアの仕組みを解説
正孔（ホール）は、価電子帯で電子が抜けた空席を、正の電荷を持つ粒子のように扱ったものです。実際の粒子ではありませんが、半導体中の電流を説明する主要キャリアとして使われます。 -
PN接合とは？ダイオードとトランジスタの基本になる空乏層の仕組みを解説
PN接合は、p型半導体とn型半導体を接合した構造です。境界には自由キャリアが少ない空乏層と内部電界が形成され、印加電圧の向きによって電流を流したり遮断したりします。 -
ダイオードとは？電流を一方向へ流す半導体素子の仕組みと種類を解説
ダイオードは、主に一方向へ電流を流し、反対方向の電流を抑える二端子の半導体素子です。PN接合または金属と半導体の接合を利用し、整流、保護、発光、受光などに使われます。