しくみ図解シリーズ半導体が一番わかる

[表紙]半導体が一番わかる

A5判/208ページ

定価(本体1,880円+税)

ISBN 978-4-7741-6457-1

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書籍の概要

この本の概要

電気製品や自動車など,私たちの身の回りにある工業製品は,必ず半導体が使われているといっていいでしょう。いまや半導体なしでの製品が考えられないほど身近な存在になっています。本書はその半導体の全体像を,営業系の方でも読めるようにやさしく解説ます。多岐にわたるいろいろな種類の半導体を紹介し,そのしくみや使われ方を見ていきます。また半導体の製造技術やエピソード,最新の情報についても触れます。見開き単位で図解していきますので,読んで面白く,見て楽しい内容です。

こんな方におすすめ

  • エレクトロニクス産業に従事する方。工学部の学生

目次

第1章 半導体とは何か

  • 1 半導体の生い立ちは「半端な導体」だった
  • 2 意外? 「炭」も半導体という事実
  • 3 電気抵抗率のレンジの広さこそが半導体の最大の特徴
  • 4 温度上昇で抵抗率が急激に低下する特異性
  • 5 不純物に敏感に反応するのも典型的な半導体特性
  • 6 量子論が解き明かした半導体の電気的ふるまい
  • 7 バンド理論でわかった半導体の熱特性の正体
  • 8 真性半導体と不純物半導体
  • 9 電気を運ぶキャリア(「電子」と「正孔」)
  • 10 不純物半導体と価電子制御
  • 11 n形半導体とp形半導体
  • 12 n形半導体と電荷伝導のしくみ
  • 13 p形半導体と電荷伝導のしくみ
  • 14 n形,p形の名付け親はベル電話研究所
  • 15 どうしてシリコンが半導体材料に選ばれたのか
  • 16 pn接合におけるキャリアの動き
  • 17 pn接合の平衡状態をエネルギーバンド図で見ると
  • 18 pn接合に電圧(バイアス)をかけると
  • 19 逆方向バイアスと降伏現象
  • 20 光る半導体と光らない半導体の違い
  • 21 半導体の発光波長はどのように決まるのか
  • 22 半導体の面白さは混晶にある
  • 23 ヘテロ接合構造と二次元電子ガス
  • 24 電子を閉じこめる量子井戸

第2章 半導体デバイスの誕生

  • 1 半導体デバイスとは何か
  • 2 エレクトロニクスの始まりと電子デバイスの創造
  • 3 真空管から半導体の時代へ
  • 4 トランジスターの発明
  • 5 接合型トランジスターの動作原理
  • 6 トランジスターの増幅作用
  • 7 電界効果トランジスター(FET)
  • 8 MOSトランジスター(MOSFET)
  • 9 MOSトランジスターの動作特性
  • 10 化合物半導体トランジスター(MESFET)の活躍
  • 11 高電子移動度トランジスター(HEMT)
  • 12 ヘテロ接合バイポーラトランジスター(HBT)
  • 13 需要急伸中! パワー半導体
  • 14 パワー半導体の重要特性「耐圧」と「オン抵抗」
  • 15 大電流を整流・制御するサイリスタ
  • 16 交流電力が制御できるトライアック(TRIAC)
  • 17 大電力トランジスター パワーMOSFET
  • 18 高耐圧用パワー半導体IGBT
  • 19 IT時代を支える半導体集積回路
  • 20 デジタルICの基本はCMOSインバータ
  • 21 大規模集積回路(LSI)の種類
  • 22 ユーザープログラマブルIC
  • 23 半導体メモリーの種類
  • 24 半導体メモリーの代表格ダイナミックRAM
  • 25 記憶が消えないフラッシュメモリー
  • 26 イメージセンサーは電子の目
  • 27 携帯時代のモノリシック・マイクロ波集積回路(MMIC)

第3章 半導体集積回路の製造技術

  • 1 半導体集積回路ができるまで
  • 2 高純度なシリコン単結晶の作り方
  • 3 化合物半導体インゴットの作り方
  • 4 ウエハーの切り出しと加工
  • 5 ウエハーの表面を覆う半導体薄膜エピタキシー技術
  • 6【前工程】集積回路の進化はリソグラフィが決め手
  • 7 金属電極の作り方 スパッタリング法
  • 8 MOSトランジスターの製造工程
  • 9 【後工程】ダイシングから半導体チップまで

第4章 オプトエレクトロニクス

  • 1 脚光を浴びるオプトエレクトロニクス
  • 2 半導体が光る3つのメカニズム
  • 3 pn接合で光る発光ダイオード
  • 4 ダブルへテロ構造が発光ダイオードを明るくする
  • 5 青色発光ダイオードの実現
  • 6 時代は白色発光ダイオード
  • 7 光を検出するフォトダイオード
  • 8 光導電効果で光を検知するフォトセル
  • 9 レーザーとはどんなものなのか
  • 10 レーザー発振はどのようにして起こるのか
  • 11 半導体レーザーの基本構造

第5章 半導体発電素子

  • 1 太陽光を電気に変える太陽電池
  • 2 太陽電池の種類と変換効率
  • 3 普及が進むシリコン系太陽電池
  • 4 化合物系太陽電池CISとCIGS
  • 5 重箱状に重ねて高効率化するタンデム型太陽電池
  • 6 透明な半導体薄膜
  • 7 熱を直接電気エネルギーに変換する熱電変換素子

第6章 半導体の最新動向

  • 1 電子だけでも光る量子カスケードレーザー
  • 2 粉から半導体に変身する亜鉛華ZnO
  • 3 半導体と磁性体を融合するスピントロニクス
  • 4 炭化シリコンSiCが鍵を握るパワーエレクトロニクス

著者プロフィール

内富直隆(うちとみなおたか)

長岡技術科学大学 工学部 電気系 教授 工学博士。
東京工業大学 総合理工学研究科博士後期課程中退。1982年に東京芝浦電気(株)総合研究所に入社後,(株)東芝研究開発センターを経て,1999年より現職。専門分野:機能性半導体工学。