半導体解説

-正しく、深く、初心者からエキスパートまで-

半導体の基本

1.半導体とは何か？

2.半導体の材料

3.半導体の電気的性質：p型半導体とn型半導体

4.バンド理論とバンドギャップ

5.p型半導体とn型半導体のバンド構造

6.pn接合とバンド構造

7.pn接合の順方向・逆方向バイアス

8.降伏現象とは？

シリコンの科学

1.シリコンの結晶構造

2.シリコンの結晶面と結晶方位

3.多結晶シリコンの製造：シーメンス法の原理

4.単結晶シリコンの製造：CZ法・FZ法の原理

5.シリコンの偏析現象：偏析係数一覧

6.シリコンウェハーの製造：ウェハー加工工程と原理

7.エピタキシャル成長の原理：Siのエピ成長

8.シリコンの汚染：各工程における汚染の種類

9.Siウェハーの洗浄法：RCA洗浄・気相洗浄法の原理

10.Siウェハー表面の性質：親水性と疎水性

11.シリコンの酸化膜：構造と不純物拡散

12.シリコンの熱酸化：成長メカニズム・Deal-Groveモデル

13.Si/SiO2界面の構造と性質

14.シリコンの窒化膜：用途・製法・性質

15.シリコンの結晶欠陥：空孔・転位・析出物とは

16.シリコン中の酸素の挙動：固溶度・定量・析出

17.シリコンのゲッタリング：IG・EGの原理

半導体デバイス

トランジスタ

1.トランジスタとは何か？

2.半導体のキャリアとは何か：電子・正孔・移動度とは

3.半導体のドリフト電流と拡散電流

4.半導体のエネルギーバンド図：価電子帯・伝導帯・禁制帯

5.半導体のpn接合とは：空乏層と内蔵電位による整流作用

6.半導体のMOS構造とは：金属-酸化物(絶縁体)-半導体の接合とMOSFET

7.トランジスタの種類と動作原理

8.MOSFETとは：動作原理・構造・応用例

9.MOSキャパシタ(MOS構造)の動作原理とバンド図

10.MOSFETのピンチオフとは：ドレイン電流飽和の原理

11.スケーリング則(デナード則)とは

12.短チャネル効果とは：MOSFET微細化の限界と対策

13.バイポーラトランジスタ(BJT)とは：動作原理・構造・応用例

14.CMOSとは何か？特徴と動作原理

15.CMOSはなぜ低消費電力なのか

イメージセンサ

1.イメージセンサとは何か？

2.CCD・CMOSの違い：構造と動作原理

3.裏面照射型CMOSイメージセンサーとは？

4.フォトダイオードとは？デバイス構造と原理

メモリ

1.半導体メモリとは何か？

2.半導体メモリの種類と用途：SRAM, DRAM, フラッシュメモリの違い

3.フラッシュメモリとは？構造と動作原理

4.DRAMとは？構造と動作原理

5.SRAMとは？構造と動作原理

6.HBMとは：構造と動作原理

パワー半導体

1.パワー半導体とは？特徴と用途

2.パワー半導体の種類：ダイオード・トランジスタ・サイリスタ

3.パワーダイオードの種類と動作原理：PN・PIN・ショットキー

4.パワーダイオードによる交流・直流変換：全波整流・半波整流

5.ワイドバンドギャップ半導体とは：SiC・GaN・Ga₂O₃のメリット

製造工程

0.半導体製造工程フロー

1.シリコンウェーハ製造工程

2.洗浄工程とは？装置構成と種類

3.イオン注入とは？原理と装置構成

4.アニールとは？原理と装置構成

5.フォトリソグラフィーとは？工程フローと原理

6.露光装置とは？原理と装置構成

7.スピンコーターとは？原理と装置構成

8.デベロッパとは？現像の原理と装置構成

9.アッシング(灰化)とは？

10.開口数とは？

11.液浸露光とは？

12.マルチパターニングとは？LELE・SADP・SAQP

13.エッチング工程とは？種類と原理

14.成膜工程とは？手法と原理

15.CMPとは？平坦化の原理

16.【BEOL】配線工程とは？工程フローと原理

17.ウェーハ検査工程とは？検査装置と原理

18.ダイシングとは？工程フローと原理

19.ワイヤーボンディングとは？種類と原理

20.モールディングとは？

21.エピタキシャル成長とは

評価法

1.フォトルミネッセンス法(PL)：測定原理と応用例

2.赤外分光法(FTIR)：測定原理と応用例

3.走査型電子顕微鏡(SEM)：測定原理と応用例

4.透過型電子顕微鏡(TEM)：測定原理と応用例

5.X線回折法(XRD)：測定原理と応用例

6.X線トポグラフィー(XRT)：測定原理と応用例

7.赤外散乱トモグラフィー(LST)：測定原理と応用例

8.少数キャリアライフタイム(LT)：測定原理と応用例

9.二次イオン質量分析法(SIMS)：測定原理と応用例

10.原子間力顕微鏡(AFM)とは：測定原理と応用例

11.ゲート絶縁膜信頼性評価：TZDBとTDDBの違い

12.ラマン分光法(Raman)：測定原理と応用例

13.ホール効果測定：キャリア移動度の測定原理

加工技術

加工基礎

1.半導体材料加工の基礎：ウェーハ・特殊形状加工フロー

2.半導体精密加工の種類：機械・化学・電気・光学加工

3.切削加工とは

4.研削加工とは

5.研磨加工とは

6.二次元切削と三次元切削の違い

7.固定砥粒と遊離砥粒の違い

8.シングルワイヤーソーとマルチワイヤーソーの違い

太陽電池

1.太陽電池とは：半導体を使って光を電気に変えるしくみ

2.太陽電池の種類と分類

3.ペロブスカイト太陽電池とは：構造・動作原理・用途

リファレンス

1.半導体学習におすすめのサイト・参考書

2.シリコンウェーハの種類

3.シリコンのフォトルミネッセンス

4.RCA洗浄とは？SC1・SC2洗浄の原理

5.半導体のバンド曲がり：原理と実例

6.ウェーハ搬送容器：FOSB・FOUPの違い

7.半導体の外方拡散・内方拡散

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