半導体の性質

半導体は電気を通すことも可能ですが通さないこともできる、ということをこのサイトでは説明してきました。
それこそ半導体の最大の特徴であり、その性質ゆえにあらゆるシーンで活用されています。
導体と絶縁体という二つの顔を持った半導体ですが、ここではその性質にもう少し深く切り込んでみたいと思います。
少々マニアックな話になるかもしれませんが、興味のある方はぜひ最後まで目を通してください。

中間的な性質

既にご紹介してきたように、半導体は導体と絶縁体の要素を兼ね備えた物質です。
電気を通しやすい導体と電気を通しにくい絶縁体。
この相容れることのない二つの物質の性質を上手に兼ね備えさせた物質が半導体であり、導体と絶縁体の中間的な場所に位置する物質と言えば分かりやすいかもしれません。

そもそも電気を通しやすい導体にはどのようなものがあるかご存知でしょうか?
もしかすると小学校、中学校の理科の授業で習ったかもしれませんが、覚えている方は少ないかもしれませんね。
電気を通しやすい導体には金や銀、銅といった物質が相当します。

実際、金や銀、銅などの物質はさまざまな製品に導体として利用されています。
電気工事に使う電線の中も銅が使われていますよね。

電気を通しにくい絶縁体にはゴムやガラス、セラミックスなどが挙げられ、これらもさまざまな製品、シーンで用いられています。
絶縁にはゴムが良い、という話を耳にしたことがある方も多いでしょう。
電気ケーブルなどの被服部にもゴムが使われていますし、電気工事で配線処理を行うときにもビニールテープを用いることがありますよね。
これらの中間的な性質を持ち合わせる半導体は温度によって低効率が変化し、低温時は電気を通しにくく温度が上がってくると通りやすくなるという性質があります。

電化製品の制御に重宝

低温時にはほとんど電気を通すことのない半導体ですが、そこに温度上昇が起こることで電気が通りやすくなります。
このような性質を持つことから半導体には未知なる可能性があると信じ込まれてきました。
半導体についてのくわしい性質はこちらを見るともっとよく分かります。
>>導体・半導体・絶縁体の違い | 電気を通す物質と通さない物質

また、不純物が限りなく少ない状態の半導体はほとんど電気を通すことがありませんが、ある種の元素などを含ませることで電気を通しやすくすることもできます。
これらの性質によってあらゆる電化製品の制御に用いられるようになったのです。
半導体が発見され研究が進むまでは電化製品の制御にはさまざまな工夫が必要でしたが、半導体のおかげでより制御しやすく、またさまざまな可能性を見出すことができるようになりました。

半導体についての性質についてご紹介してきましたが、いかがだったでしょうか。
低温時には電気を通しにくくて温度上昇によって電気を通しやすくなるとは、まるで魔法のような物質ですね。
これからもあらゆるシーンで活用されていくのではないでしょうか。