電気関係の本を見ると、主な半導体として、シリコンが出てきます。しかし、ネットでシリコンを調べると、純

電気関係の本を見ると、主な半導体として、シリコンが出てきます。しかし、ネットでシリコンを調べると、純粋なシリコンは、不導体と書いてありました。これは、どのように理解したらよろしいのでしょうか？

No.4 ベストアンサー 回答者： d9win 回答日時： 2025/02/10 17:49

"半導体"という言葉は、1920年頃、せいぜい鉱石検波器が使われ始めた頃からの用語です。

単純に金属でも絶縁体でなく、金属針を当てると清流作用がある鉱石が知られ始めましたが、どういうことか良く分かりませんでした。ただ、それらの電気抵抗が金属と絶縁体の中間の電気抵抗だったので"半導体"と呼ばれ始めたものでした。
鉱石検波器はシリコン鉱石を使ったものがレーダー波の検出に第２次大戦中に(欧米では)広く使われ始めました。普通のダイオードやトランジスタが実用化したのは1950年頃です。その材料は自然産出の鉱石でなく、純粋な結晶が必要でした。まず融点の低いゲルマニウム結晶が実用化しました。純粋なゲルマニウムの比抵抗は数十Ωcmなので"金属でも絶縁体でない"と言えます。しかしながら、融点の高いシリコンの比抵抗は数百MΩcmで十二分に絶縁体といえます。最近話題のSiCはさらに2桁ほど高い比抵抗を示します。
半導体デバイスに使われる半導体の本質は電気抵抗では表せません。純粋なシリコンは絶縁体ですが、そこに自由電子、あるいは正孔、場合によっては両方を一度に甚大な量まで増やすことができます。そうすれば金属並の電気を流すことができます。逆に、それらを極端に少なくすることもできます。そうすれば、例えばゲルマニウムであっても絶縁体と同等の働きをする領域を作れます。
「半導体の本質は、電気を運ぶ大量の自由電子や正孔を自由に増減できる」ことなのです。そして「リンやボロン等の不純物を入れると自由電子や正孔を生じて電気を流し得る」ことは間違いないのですが、それを半導体の本質というのは不適切です。

この回答へのお礼

なるほど。そのような歴史的な経緯があったんですね。大変、参考になりました。ありがとうございましたm(_ _)m

お礼日時：2025/02/19 13:16

No.5 回答者： tknakamuri 回答日時： 2025/02/14 17:27

シリコンは混ぜ物を入れて使うものなのです。

この回答へのお礼

なるほど。ありがとうございました^^

お礼日時：2025/02/19 13:14

No.3 回答者： 佐波さん 回答日時： 2025/02/07 11:06

シリコンやゲルマニュームは、それ自体は電気（電荷）が流れない

不導体です。
シリコンに他の物質を加えて、電子が過剰になって居るＮ型半導体と
電子が不足しているＰ型半導体を造ります。
Ｐ型とＮ型を接合して、電圧を印加すると、プラス電圧では電気が流れ、
反対にマイナス電圧では流れなくなります、電気が流れる場合と流れない
場合が有るので半導体と名付けられました。
詳しくはGoogle先生に尋ねられたし。

この回答へのお礼

なるほど。そのような構造なんですね…. よく、分かりました^^ ありがとうございましたm(_ _)m

お礼日時：2025/02/19 13:17

No.2 回答者： Zincer 回答日時： 2025/02/06 17:28

簡単に言えば、混ぜ物をして結晶中の電子の数を制御し、伝導性を上げています。

しかし、その性能を目的通りに発揮させるためには、他の不純物が障害になるため、最初はほぼ１００％（確か９９．９９・・・と１１個９が並ぶ程度）の純度が必要なのです。
詳細はこちらを見てください。
半導体とドーピング：電気を自由自在に制御できる材料
https://solid-mater.com/entry/smc

この回答へのお礼

なるほど。そのような仕組みになっているわけなんですね。よく、分かりました^^ ありがとうございましたm(_ _)m

お礼日時：2025/02/19 13:18

No.1 回答者： かわごえ 回答日時： 2025/02/06 01:02

シリコンは不導体です。

半導体の「原料」としてシリコンがあります。
色んなもんを加えると面白い特性をもつのです。

指輪だってプラチナ１００％はフニャフニャですけど
微量の不純物を加えるとカチンコチンになるでしょ。

この回答へのお礼

なるほど。確かに、そうですね。ありがとうございましたm(_ _)m

お礼日時：2025/02/19 13:19