でんきメモ

半導体とは?

半導体とは、条件によって、電気を通したり通さなかったりする物質のこと。
流れてくる電気の状態によって導体としてふるまったり、絶縁体としてふるまったりする。
・電気を良く通す金属などは「導体」と呼ぶ。
・電気をほとんど通さないゴムなどは「絶縁体」と呼ぶ。
この2つの中間の性質を持つ物質や材料のこと。

半導体の具体例
シリコン、ゲルマニウム。
少しだけ不純物を混ぜて利用されることが多い。

n型半導体:電子が多い不純物を混ぜ、マイナスの性質をもたせた半導体。
p型半導体:電子が少ない不純物を混ぜ、プラスの性質をもたせた半導体。

このn型半導体とp型半導体を組み合わせることで、
ダイオードトランジスタというものが作られる。

ダイオードとは?
半導体を用いた基本的な部品。
電気の流れを一方通行にする電子部品で「能動部品」と呼ばれる。
電気の流れを整えたり、電圧を一定にしたり、検波したりできる。

発光ダイオード
プラスとマイナスがぶつかる時に電気エネルギーが光エネルギーに変換され発光。

IC(集積回路)
ダイオードやトランジスタを大量に組み合わせたもの。
このIC(集積回路)のことを半導体と呼ぶ場合もある。

パワー半導体とは?

高い電圧、大きな電流を扱うことができる半導体のこと。
高い電圧、大きな電流に対しても壊れないよう通常の半導体とは違った構造を持っている。
高い電圧、大きな電流は、熱を発して高温となりやすく、故障の原因となる。
そのため、電力損失を少なくして、熱を効率よく外に逃がす工夫が必要となる。

パワー半導体の用途例

・インバータ(ベルトコンベヤ、ファン、ポンプ)
・NC・サーボ(工作機械の位置決め装置や速度制御を行う装置)
・自動車の各種制御
・溶接機
・鉄道(モータ、ギヤ、主変圧器、インバータ制御、補助電源、空調)
・ノートパソコン
・太陽光のパワーコンディショナ
・UPS(無停電電源装置)

半導体のニュース

■ルネサス、甲府工場が再稼働
2014年10月、甲府工場(山梨県甲斐市)を閉鎖。
2024年、甲府工場(山梨県甲斐市)を再稼働予定らしい。
理由はパワー半導体の需要が世界的に高まる見込みだから。
工場再開に向け900億円規模の設備投資を行い、雇用は200~300人規模の採用を予定。
引用記事

■デンソー、ユナイテッド・セミコンダクター・ジャパンと協業。
USJCの300mmウエハー製造工場(三重県桑名市)
高耐圧デバイスとして用いられるIGBTの製造ラインを新設。

半導体ウエハー

※IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ)とは?
IGBT = Insulated Gate Bipolar Transistor
IGBTはパワー半導体デバイスのトランジスタ分野に分類される。

経済産業省「サプライチェーン上不可欠性の高い半導体の生産設備の脱炭素化・刷新事業費補助金」に採択された。
300mmウエハーでIGBTを生産するのは「日本初」
生産開始は2023年上期の予定。
引用記事

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