
原子力発電と半導体:シリコンドーピング
- シリコンドーピングとはシリコンは、電気を通す性質である導電性が、金属と絶縁体の中間にある半導体と呼ばれる物質です。そのままでは電気をあまり通さないため、電子機器に利用するには、その導電性を制御する必要があります。そのために用いられる技術がシリコンドーピングです。シリコンドーピングとは、純度の高いシリコン結晶に、微量の不純物を添加する技術です。この不純物は、リンやホウ素などの元素が使われます。これらの元素は、シリコン原子と置き換わることで、結晶構造に変化を与え、電気の流れやすさを劇的に変化させます。例えば、シリコンにリンを添加すると、電気を運ぶ役割を持つ電子が増え、導電性が向上します。このような半導体をn型半導体と呼びます。一方、ホウ素を添加すると、電子が不足した状態、正孔と呼ばれるものが増え、これもまた電気を流しやすくします。これをp型半導体と呼びます。n型半導体とp型半導体を組み合わせることで、電気を一方向にだけ流すダイオードや、電圧を増幅するトランジスタなど、様々な機能を持つ電子部品を作り出すことができます。これらの部品は、コンピュータ、スマートフォン、テレビなど、現代社会に欠かせない電子機器の基盤となっています。このように、シリコンドーピングは、現代の電子機器産業において非常に重要な役割を担っており、私たちの生活を支える技術の一つと言えるでしょう。