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半導体って何?何をしているの?
ここは、クラブ「セミコン」。ママはガチガチの機械音痴です。でもようやく最近になって携帯をスマホに変えました。そういえば、テレビでスマホには半導体とかいうものが使われているそうな。ママは少し気になってきました。
半導体はどこに使われている?
半導体はスマホやパソコン 、他には車や多くの家電製品にも使われて います。今の世の中、半導体なしではどうにもならなくっているんです。
とても活躍しているのに、知名度が低いのです。なんとなく聞いたことがある人は多いでしょうが、残念なことに具体的な働きを説明するのは、ちょっとわかり難い部分が多くあります。
身近に感じることから始めましょう。
一目ぼれの真実?
カッコいい人を見たり、一目ぼれをしたときによく「ビビッときて」まさに電気が通っているような感じになった経験をした方もいるのではないでしょうか。実際感電すると、「ビビッと」きます。そこには電気が流れているのです。
つまり、一目惚れの時には電気が通っているのですね。(あくまでも私見です。真実かどうかは、定かではありません)
半導体(セミコン)を知るためには、まず電気のことから
電気はどうして流れるのか?
物資は、すべて原子というとても小さいものからできてます。(もちろん人間もです。)
原子は原子核と電子というものからできていています。電子は-の電気を帯びています。原子核は基本的に+の電気を帯びています。ですから、お互いに引き付けあっているので、普段は変化はありません。
しかし、原子になんらかの力が加わると、電子が自由に動くようになります。
この電子の動きが電気が流れるという事です。(ちなみに電子の動きの向きと電流の動きの向きは逆になります。これは、電子の存在が判明する前に電流の流れる方向をきめたからです)
電気が流れる方向は、水が高い所から低い所へ流れるのと同じ原理です。水の圧力のことを水圧といいますが、電気の場合は電圧といいます。電圧が高い方から低い方へ流れます。この高さの差を電位差ともいいます。単位はどちらもV(ボルト)です。
少し男性目線で話をします。
あなたは、素敵な女性を見つけました。彼女の魅力があなたを圧倒します。あなたの顔は赤くなっています。それは、あなたの体の原子に力が加わったからです。あなたの中の電子が自由になり、彼女に向っていきます。同時に彼女からあなたに向けて電流が流れてきます。
しかしこの時、あなたと彼女の間には電子を通しにくくする抵抗があります。(具体的には恥ずかしさなどです。)しかし彼女へのあこがれがその抵抗を乗り越えて彼女に電子を届けます。彼女への気持ちの度合いが電位差です。
つまり気持ちが大きければ大きいほど抵抗を乗り越え、多くの電子が向かっていくということです。
1978年、堀内孝雄さんが作った歌で「君の瞳は1万ボルト」というのがありました。まさにこのことです。しかし、一万ボルトもあったら大変なことになりますが・・・
そもそも半導体の名前の由来は?
半導体。ちょっと中途半端な名前ですね。あまりいい感じは受けません。「半人前」とか「半魚人」とか、最初に「半」がついているのは、中途半端なイメージがつきまといます。
半導体もそういう意味では、中途半端かもしれません。文字通り半分だけ「導体」だということです。「導体」とは、電気を通す物質のことをいいます。電気を導くんですね。代表的なのは銅などの金属です。
英語ではSemi‐conductor(セミ・コンダクタ)といい、Semiは「半分」とか「幾分」とかいった意味なので、「半導体」は英語の直訳です。先に紹介したセミコンはこの略ですね。
半導体は電気の流れの中で何をしているの?
では、半導体の役割はなんでしょう?一言でいうと電気の量(電流といいます)をコントロールすることです。
まとめ
「一目惚れ」のようなケースを除けば、女性も男性も見かけがパッとしないとなかなかお近づきになれませんよね。
しかし、条件や何かのきっかけで仲良くなることは可能です。例えば、話が面白かったり、仕草や話をすることによって相手を知ることで印象が変わることがよくあると思います。
会話などのコミュニケーションが体内の原子に影響を与え、電子が自由になり、興味をもった相手に電子を放出してアピールしているとします。こちらとしてはより多くの電子を送って相手に気に入られたいと考えています。
そこで半導体の出番です。半導体の役割は電流をコントロールする事です。仲良くなれるよう(電流を多く流す)コミュニケーションできればいいわけです。この場合、半導体はコミュニケーションと置き換えが可能だと思います。
逆に仲良くなりたくない場合(電流を少なく流す)やはりコミニュケーション(半導体)でコントーロールすることができるともいえます。
どうですか。私たちと半導体、結構似ていると思いませんか?