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「半導体」とはどんなもの?

2021/07/28
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 けんた:テレビを見ていると、よく「半導体」という言葉を耳にします。どういうものなのですか?

 熱血先生:僕たちが使っているスマートフォンにはじまり、パソコンなどの通信機器とか、医療機器、自動車など、様々な物に使われる、電子部品の一種だね。実際に見ると、例えば指先でやっとつまめるくらい小さくて薄い、四角いチップ(板状のもの)に細かい回線が張り巡らされている感じのものだよ。小さいんだけど、幅広い分野の機器などに、もはや欠かせない存在になっていることから「産業のコメ」って言われているんだ。

 しょうこ:半導体はどんな役割をするのでしょう?

 熱血先生:分かりやすく理解するには、僕らがいつも使っている「電気のスイッチ」みたいなものと考えればいいね。物質の中には、金属などのように電流を流すことができる「導体」というものと、紙や木とか、ゴムのように電流が流れない「導体でないもの(絶縁体)」があるんだけど、「半導体」はその名前のように、導体と導体でないものの中間的な存在だよ。

 けんた:中間? 半分は導体で、半分は導体でないということですか?

 熱血先生:そんなイメージだね。つまり、熱など、ある条件を加えた時は電流を通して、加えないときは電流を通さないというように、切り替えができる仕組みなんだ。

 しょうこ:だからスイッチの役割なんですね。

 熱血先生:そうだね。例えばスマホの中には高度な機能を持つ電子部品であるIC(集積回路)があって、その中にはトランジスタといった半導体などの小さい電子部品がたくさん入っているんだ。ほかにもパソコンの電源ランプや照明などに使われているLEDも半導体を使ったダイオードという部品なんだよ。こうやって半導体はスマホやパソコン、家電、自動車などあらゆるものに搭載されるとともに、電気・ガス・水道など社会インフラの制御にも使われているんだ。

 けんた:そう聞くと、私たちの生活に欠かせないものなんですね。でも、最近は「半導体が足りない」という話も耳にします。

 熱血先生:そのようだね。原因のひとつには、昨年から続くコロナウイルスの影響でリモートワークが増えたことによって、パソコンの需要が高まったことなどもあるようだ。ただ、さっきも話したとおり、半導体は様々な機器に使われている上に、1つの機器の中で使われている量もどんどん増えてきている。近年は「モノのインターネット化(IoT)」などと言われて、様々なものがオンラインでつながれるようになったり、温室効果ガスの排出量を減らすために、世界的に電気自動車などが普及しつつあるよね。そうなると自ずと、半導体の需要も増えていくことになる。この流れはこれからも続くと考えられているよ。

 しょうこ:なるほど。私たちの生活の変化によって、需要が増えているんですね。

 熱血先生:あと、半導体については、関連する周辺の装置についても注目しておくといいよ。半導体を製造する半導体製造装置や、半導体の材料とかも重要だね。

 けんた:確かに関連する製品、企業は多そうですね。

 熱血先生:1980年代には日本の大手電機企業が、半導体の世界シェアの半分を握っていた時代もあったんだ。でも、近年は米国や韓国の企業が売り上げの上位を占めるようになってきて、日本企業の半導体事業の勢いが弱まっていることがしばしば話題にされてきた。だけど、半導体製造装置をはじめとして、半導体材料の洗浄装置、半導体の土台となる基幹材料を製造する会社など、半導体に関連した世界のトップシェアを誇る企業もいくつかある。景気や産業の動向、企業の成長など、半導体だけではなくて、こういう周辺の動向にも注目して関連付けて見ていく必要があるね。

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