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情報系のソフトウェアガチガチ学科卒から見た、ある日の半導体

Last updated at Posted at 2023-12-18

目的

わからないまでも半導体についてさらーっと説明してみるメモ

背景

「コンピュータは0と1で出来ています」
どうやらそうらしいです。そうらしいんですが、私たちは気が付いた時にはWindows95のマウスをカチカチしていたような気がします
(MS-DOS?PC88?懐古厨は帰って下し亜)

あのデスクトップをダブルクリックしてインターネットエクスプローラを起動して「ぴーひょろろ」して
果たして「0と1で出来ています」と言えるのでしょうか?
ただ、この説明に関してはまた別のお話…

中学校か高校くらいの知識で半導体

中学か高校かどっちかで習ったはずです。

  • 導体
  • 絶縁体
    あーね、じゃあ半導体はこういう事ね
  • 半導体=抵抗

微妙につながってる状態

半分導体で半分絶縁体(高抵抗)で半導体…

ですよね?違うんですか?違うんですね?知らんがな

それっぽい会社に入って1年後ぐらいの知識で半導体

あー、なるほど、トランジスタだ、MOS-FETだ、NMOSだ、PMOSだ
これが半導体。異論は認めない。俺は半導体のすべてをすることが出来た。ありがとう…

…ありがとう

それっぽい会社に入ったある日(本編)

💡

「とある条件において、導体(抵抗が下がる)。とある状態において絶縁体(抵抗が上がる)なデバイス」

  • NMOS(理想的なやんわりと)いうと

    • ゲートにHighが来ると、NMOSのソース―ドレイン間が低抵抗
    • ゲートにLowが来ると、NMOSのソースドレイン間が高抵抗
  • PMOS(理想的なやんわりと)いうと

    • ゲートにLowが来ると、PMOSのS-D間が低インピーダンス
    • ゲートにHighが来ると、PMOSのS-D間がHi-Z

パイボーラは小電流でコントロールしますが
使い方はほぼ一緒です。
MOSしか使ったことが無い人は、ゲートがソースかドレインに電流が漏れていくイメージを忘れずに…

あくまで「抵抗値」が変わって「導体」か「絶縁体」を切り替えれる。
特に、この2つを切り替えるものが電圧
電圧を使ってMOSの電流を変え、そのあとの電圧をコントロールできる、ので

うまーーーーーーーく、使うことが出来れば
2ビットの概念があれば
デジタル回路が作れる!

余談

アナログはこのゲートに微妙な電圧を入れることでS-D間の電圧を微妙にコントロールすることでいろいろやるんです
半導体=抵抗
ただただ、それはまた別のお話・・・・

Thank you.

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