| はじめに |
| Chapter1 半導体ってなんだろう？ |
| 電子機器に搭載されている半導体とは？－半導体は高機能電子回路 10 |
| 電気と電子はどこが違うのか？－電気の中身に電子が入っている 12 |
| 導体と絶縁体の違いは何か？－導体の中には自由電子がたくさんある 14 |
| 導体や絶縁体の電気抵抗は何で決まるのか？－電気抵抗は自由電子の流れやすさ 16 |
| 半導体とは何か？その特質は？－半導体は条件次第で導体にも絶縁体にもなる 18 |
| 半導体の電気抵抗の変化－半導体の電気抵抗は温度や光の影響も受ける 20 |
| エネルギーバンド構造を理解する－絶縁体、半導体、導体のエネルギーバンド構造 22 |
| 半導体に不純物を添加すると導体に変質する－不純物添加で電子をパワーアップ！ 24 |
| 半導体材料シリコンとは？－ケイ石として身近に存在する半導体材料 26 |
| シリコンの原子構造と結晶状態－シリコン単結晶は安定な結晶状態である 28 |
| N型半導体とは？－N型半導体は電子（エレクトロン）が電流に寄与する 30 |
| P型半導体とは？－P型半導体は正孔（ホール）が電流に寄与する 32 |
| N型半導体・P型半導体のエネルギーバンド構造－パワーアップエネルギーの正体は？ 34 |
| コラム 半導体の歴史は古い 36 |
| Chapter2 ダイオードとトランジスタ |
| 多数キャリアと少数キャリア－N型半導体にもホールが、P型半導体にもエレクトロンがある 38 |
| 半導体の基本となるPN接合とは？－N型半導体とP型半導体が接触すると空乏層ができる 40 |
| PN接合に電圧をかけるとどうなるのか？－順方向バイアスと逆方向バイアス 42 |
| P型半導体とN型半導体を接合したダイオード特性－一方向のみに電流を流す 44 |
| ダイオードの整流作用－交流を直流に変換するダイオードの仕組み 46 |
| トランジスタってどんなもの？－バイポーラ型トランジスタとMOS型トランジスタ 48 |
| バイポーラトランジスタってどんなもの？－NPN型とPNP型がある 50 |
| バイポーラトランジスタの増幅作用－スイッチON状態で1C≧1B 52 |
| MOS型トランジスタってどんなもの？－NMOS型とPMOS型の2種類がある 54 |
| MOS型トランジスタのスイッチ動作－電圧制御のため消費電力が小さい 56 |
| ICとして汎用的に使用されるCMOS－CMOS＝NMOS＋PMOS 58 |
| CMOSが低消費電力な理由－どちらかのMOS型トランジスタは必ずOFFになっている 60 |
| デジタル回路でのCMOSインバータ動作－インバータは論理ゲートでは否定（NOT）となる 62 |
| CMOS論理回路・ANDゲートとNANDゲート－ANDゲートよりシンプルなNANDゲート 64 |
| CMOS論理回路・ORゲートとNORゲート－NORゲートは、ORゲートの否定（NOT) 66 |
| いろいろな用途に使用されるダイオード－ダイオードのさまざまな特性を利用 68 |
| 化合物半導体とは？－大容量・高速情報処理のIT社会に必須な半導体 70 |
| 高周波トランジスタ－GaAsは高周波動作に優れた半導体材料 72 |
| パワートランジスタ－電気エネルギー損失を最小にする工夫 74 |
| SiC半導体－シリコン限界を超えて低損失・高効率化を狙う 76 |
| コラム 初めての半導体～ゲルマニウムラジオとの出会い 78 |
| Chapter3 さまざまな半導体デバイス |
| 半導体デバイスの種類－電子機器に使用されるさまざまな半導体デバイス 80 |
| 光半導体の種類－電気エネルギーと光エネルギーの変換 82 |
| 発光ダイオード（LED）－低消費電力・長寿命の発光ランプ 84 |
| 照明器具としての白色LED－省エネルギーのエース 86 |
| フォトダイオードとは？－光エネルギーを電気信号に変換 88 |
| 光複合デバイスとは？－発光素子と受光素子を一体化 90 |
| レーザダイオード（半導体レーザ）－電気信号をレーザ光に変換 92 |
| 青色半導体レーザが高画質・大容量化を実現－ブルーレイディスク登場の立役者 94 |
| 太陽電子の原理－太陽電池の基本原理はフォトダイオードと同じ 96 |
| 太陽電池の種類－シリコン系、化合物系、有機物系の3種類がある 98 |
| 半導体センサの種類－あらゆるところに存在する半導体センサ 100 |
| 磁気センサ－ホール効果や磁気抵抗効果で磁気を検出 102 |
| 圧力センサ－圧力の変化を歪ゲージでキャッチ 104 |
| 加速度センサ－デジタルカメラ、携帯電話や自動車で活躍 106 |
| 家庭に入ってきた加速度センサ－既存の技術を新しいアイデアでゲーム機や携帯機器に活かす 108 |
| いろいろなMEMS半導体センサ－半導体とMEMSの統合技術で作られた特殊センサ 110 |
| 自動車に搭載されたセンサ－安全運転や高性能化に半導体センサが果たす役割 112 |
| イメージセンサとは？－電磁たるカメラの眼となっているイメージセンサ 114 |
| CCDイメージセンサ－本来は電荷転送を目的とした電荷結合素子 116 |
| CMOSイメージセンサ－CMOS電子回路と同時搭載のワンチップIC化が可能 118 |
| 半導体メモリの種類－不揮発性メモリ（ROM）と揮発性メモリ（RAM）に大別 120 |
| DRAMの特徴と基本構造－メモリセルはMOSFETとコンデンサの組み合わせ 122 |
| DRAMメモリセルの基本動作－メモリ状態はコンデンサに電荷があるか無いか 124 |
| デジカメや携帯電話に搭載のフラッシュメモリ－RAMとROMの利点を併せもつ 126 |
| フラッシュメモリセルの基本動作－フローティングゲートの電荷がメモリ状態を作る 128 |
| 大容量化するNAND型フラッシュメモリ－HDDを置き換えストレージの主役へ 130 |
| 次世代メモリには何があるのか？－ユニバーサルメモリへの期待 132 |
| 期待がかかるFRAMとMRAM－FRAMはICカードで実用的に一歩先行 134 |
| ICカードはポケットの中の情報源－接触型と非接触型がある 136 |
| 微小ICチップの無線通信ICタグ－バーコードに代わり流通管理の仕組みを高度化する 138 |
| コラム トランジスタは高価で高嶺の花だった 140 |
| Chapter4 IT社会を支えるICとLSI |
| 高性能電子機器を構成するICとLSI－数千万個もの電子部品を搭載 142 |
| シリコンウエーハ上の電子部品－半導体素子はウエーハ上に微細化した個別電子部品 144 |
| 機能別に分類したLSIの種類－メモリ、マイクロプロセッサ、ASIC、システムLSI 146 |
| マイコンの動作－シリコンチップ上の極小マイクロプロセッサ 148 |
| コンピュータにおけるCPU－人間の頭脳に相当する重要なパーツ 150 |
| ASICの種類と実現方法による分類－産業用ICの中枢をなすASIC 152 |
| ゲートアレイとセルベースIC－ゲートアレイ、セルベースICはASICの代表選手 154 |
| エンベデッドアレイとストラクチャードASIC－より高機能に、より短納期に 156 |
| ユーザープログラマブルIC－購入者が手元で回路機能を書き込めるIC 158 |
| あらゆる機能をワンチップ化したシステムLSI－システムLSIがデジタル家電を牽引する 160 |
| アナログIC vs デジタルIC－アナログを"0"と"1"で表現したデジタル 162 |
| ミックスドシグナルLSI－アナログ回路とデジタル回路をワンチップに搭載 164 |
| 音声や画像処理が得意なDSPとは？－演算性能を優先し高速処理を実現 166 |
| 半導体業界でいうIPって何？－機能ブロックの知的財産権としてLSIに匹敵する価値をもつ 168 |
| コラム ICとの出会い、そして自分の手で開発へ 170 |
| Chapter5 LSIの製造工程と未来像 |
| シリコンウエーハの作り方－円盤状にスライスした単結晶シリコンを鏡のように磨く 172 |
| ウエーハの大口径化と薄型化－大口径化はコスト減少、薄型化は超小型実装の実現へ 174 |
| 半導体製造に欠かせないクリーン環境－山手線内に仁丹が1粒のクリーンさ 176 |
| LSIの製造工程－前工程（ウエーハプロセス）と後工程（組み立て・実装工程） 178 |
| 各種の薄膜とその役割－半導体製造には多種多様な膜が必要 180 |
| ウエーハ上に薄膜を形成するには－熱酸化法・スパッタ法・CVD法 182 |
| 微細加工に必要なリソグラフィ工程－半導体素子形状をウエーハ上に形成 184 |
| 微細化の鍵を握るフォトマスクとは？－半導体素子形状を描画したネガ 186 |
| 転写のための露光工程－微細化露光技術を可能にしたステッパー 188 |
| 次世代露光技術－位相シフトマスクと液浸露光装置の開発 190 |
| 微細3次元加工をするエッチング－シリコンウエーハの薄膜形状加工 192 |
| P型・N型領域を作る不純物拡散－熱拡散法とイオン注入法がある 194 |
| 多層化する金属配線工程－高性能LSIの金属配線は5～7層に及ぶ多層へ 196 |
| 半導体製造の後工程－ウエーハ完成以降の組み立てと実装 198 |
| ICパッケージの種類と小型化・高機能化－挿入実装型と表面実装型 200 |
| 高速対応・薄型・高密度ピンのBGAとCSP－エリアタイプで小型化・高密度化 202 |
| ウエーハレベルCSPとは？－裸チップそのもの！究極のパッケージサイズ 204 |
| 複数のチップを積み重ねたSIP－3次元実装技術でチップを積層（スタック） 206 |
| 熱特性と電気特性の向上－高性能化にともなう熱対策・電気ノイズ対策 208 |
| 半導体のテスト工程－ウエーハテストとファイナルテストがある 210 |
| 半導体はどこまで小さく作れるのか？－微細化による高性能化が進む 212 |
| 微細化半導体が電子機器を高性能化する－集積度増大、高速処理化、低消費電力化 214 |
| 環境問題への対応－有害物質の鉛を使用しない鉛フリーハンダ 214 |
| コラム シリコンから新材料ダイヤモンドの時代へ？ 218 |
| 索引 219 |
| はじめに |
| Chapter1 半導体ってなんだろう？ |
| 電子機器に搭載されている半導体とは？－半導体は高機能電子回路 10 |
図書
