2. 結晶工学と半導体材料
シリコンの結晶とウェーハができるまでと、シリコン以外の半導体の材料を学びます。
結晶とウェーハ
- シリコンと単結晶：インゴットができるまで半導体の材料にシリコンが使われる理由と、原子が規則正しく並んだ単結晶が必要なわけ、非常に純度の高いシリコンを融かして種結晶から単結晶インゴットを育てる方法を説明する。
- ウェーハの表面を整える：エピタキシャルウェーハとSOIトランジスタが働くウェーハの表面の品質が大切な理由と、表面に結晶の膜を育てるエピタキシャルウェーハ、絶縁膜をはさんだSOIウェーハ、金属の汚れを内部に閉じ込めるゲッタリング、ウェーハを大きくする理由を説明する。
- シリコンウェーハの製造半導体の材料となる、シリコンの円盤（ウェーハ）を作る工程。
半導体の材料
- シリコン以外の半導体：化合物半導体二つ以上の元素を組み合わせて作る化合物半導体が、シリコンとどう違い、どんな場面で使われるのかを説明する。周期表での元素の組み合わせ方、電子の動きやすさとバンドギャップの違い、光を出す性質、作る難しさと使い分けを扱う。