半導体工学（はんどうたいこうがく）
最終更新：2026/4/19
半導体材料の特性を利用し、電子デバイスを設計・製造する工学分野である。
別名・同義語 半導体技術マイクロエレクトロニクス
ポイント
半導体工学は、現代のエレクトロニクス産業を支える基盤技術であり、集積回路やトランジスタなどの開発に不可欠である。
半導体工学とは
半導体工学は、シリコン、ゲルマニウム、化合物半導体などの半導体材料の物理的・化学的性質を理解し、それらを応用して電子デバイスを開発・製造する学問分野です。その中心となるのは、トランジスタ、ダイオード、集積回路（IC）などの半導体デバイスの設計、製造、テスト、およびそれらの応用技術です。
半導体材料
半導体材料は、導体と絶縁体の中間の電気的特性を持ちます。代表的な半導体材料としては、シリコン（Si）が挙げられます。シリコンは、地球上に豊富に存在し、比較的安価に入手できるため、半導体デバイスの基盤材料として広く利用されています。近年では、より高性能なデバイスを実現するために、ガリウム砒素（GaAs）、シリコンカーバイド（SiC）、窒化ガリウム（GaN）などの化合物半導体の研究開発も活発に行われています。
半導体デバイスの製造プロセス
半導体デバイスの製造プロセスは、非常に複雑で高度な技術を必要とします。主な製造プロセスとしては、以下のものが挙げられます。
- ウェハ製造: 高純度の半導体材料を単結晶化し、薄い円盤状のウェハを作製します。
- フォトリソグラフィー: ウェハ上に回路パターンを描画します。
- エッチング: 不要な部分の半導体材料を除去します。
- 薄膜形成: 半導体材料や絶縁材料の薄膜をウェハ上に形成します。
- イオン注入: 半導体材料に不純物を導入し、電気的特性を制御します。
- 金属配線: デバイス間の電気的な接続を確立します。
半導体工学の応用分野
半導体工学の応用分野は、非常に広範です。以下に代表的な応用分野を挙げます。