揚げて炙ってわかるコンピュータのしくみ

１章

「電気で動くもの」はほぼ100％、コンピュータが中に入っている

コンピュータは小型化してどこにでも存在し、かつ、高性能化してきた

コンピュータが動作する物理的な仕組み、電子回路の部分を「ハードウェア」

目的の機能をハードウェアを制御して実現する仕組み・手順を「ソフトウェア」

電子回路もハードウェアに含めるのか。

集積回路の材料であるシリコンは3つの点で良い材料である

原子数個サイズのトランジスタでは、絶縁体を飛び越えて電流が流れるトンネル効果が無視できないほどの確率で起こってしまう。

3章

半導体には、流れる電流を担う電荷の種類によって2種類に分かれる

1. プラスの電荷、正孔が自由に動いて電流となるP型

2. マイナスの電荷、電子が自由に動いて電流となるN型

半導体材料には2つの構造がある。

1. N型-P型-N型 -> N型トランジスタ(nMOS)

2. P型-N型-P型 -> P型トランジスタ(pMOS)

引用　https://edn.itmedia.co.jp/edn/articles/0903/10/news117.html

上記のような構造をMOS(Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタといい、

金属-絶縁体(酸化膜)-半導体材料の3層構造で形成される。

nMOSでは、

金属からゲートから高い電圧を加えるとP型からN型に変更し、N型でつながり、電流が流れる。

pMOSでは、

金属ゲートから低い電圧を加えるとN型からP型に変更し、P型でつながり、電流が流れる。

MOS トランジスタをつなげると論理回路となるが、組み合わせ数が膨大になっている。そこで、MOS トランジスタをつくるのといっしょに配線も作る、フォトソリグラフィという製造方法が活用されている。

つらつら日記