未来を支える技術者になろう！半導体設計の魅力と可能性

「最先端」と称される半導体業界は、世界中のさまざまな分野で活躍し、私たちの日常の暮らしをアップデートしてきました。半導体の設計には、電子回路や制御システム工学、半導体物性、数学、物理といった幅広い知識が求められますが、その分、学ぶ楽しさも無限大です。

今回は、半導体がどのように世界を作っているのか、そして三栄ハイテックスがそのプロセスにどのように関わっているかをご紹介します。

半導体は、電気を通したり通さなかったりする特性を持つ素材です。
最も一般的な半導体材料はシリコンですが、その他にもゲルマニウムなどが使用されています。

半導体の最大の特徴は、その伝導性が外部の条件によって変化することです。例えば、温度、光、電圧の変化により、その電気的性質が変わります。これらの特性を利用して、トランジスタやダイオードなどの電子部品が作られ、これらはスイッチや信号の増幅器として機能します。

ここであらためて半導体は、もともと電気を通す導体と電気を通さない絶縁体の中間の性質を持つ物質を意味します。ただ、いま世の中で「半導体」という言葉は物質という意味では使われていません。半導体物質を材料にして作られた集積回路(IC)、発光ダイオード(LED)やセンサーのような素子、デバイス製品の総称として使われています。ここでも、この意味で使っていきます。

半導体設計は、こうした半導体の特性を最大限にいかして、集積回路を設計することです。集積回路は、数百万から数十億のトランジスタを含むマイクロチップであり、パソコンのCPUやスマートフォンのメモリチップをはじめ、自動運転車、医療機器、メモリ、カメラなど、私たちの身近なあらゆる分野で活躍しています。

例えば、スマートフォンの進化は半導体技術なしでは考えられません。かつては大きくて音声通話しかできなかった携帯電話が、現在ではポケットに収まるほど小型化し、ビデオ通話、インターネット通信、高品質なカメラ撮影など、多岐にわたる機能を備えるようになりました。これらはすべて、半導体技術の進化がもたらした便利さです。
自動運転車も、半導体技術の恩恵を大いに受けています。車内のセンサーやカメラ、通信システム、制御ユニットなど、すべての機能が連携して自動運転を実現しています。これらの機器には高度な半導体技術が使用されており、半導体がなければ、安全で効率的な自動運転は実現不可能です。
医療分野でも、半導体技術は大きな役割を果たしています。MRIやCTスキャンなどの高度な医療機器は、精密な半導体チップによって制御されており、患者の状態を正確に診断するために欠かせません。これにより、早期発見や適切な治療が可能になり、患者の命を救うことができるのです。
さらに、スマートシティやIoT（モノのインターネット）の発展にも半導体技術は不可欠です。スマートシティでは、交通の最適化、エネルギーの効率的な使用、防犯システムの強化など、多くの分野で半導体技術が活用されています。 IoTデバイスは、家庭の家電から産業機械まで、さまざまなモノがインターネットに接続されることで、より便利で効率的な生活を実現しています。