ディスクリート半導体ガイド

ディスクリート半導体のない世界を想像するのは難しいです。このガイドでは、さまざまな回路タイプにおけるこの重要な部品について見ていきます。ディスクリート半導体とは何か、通常の半導体との違いは何か、そして様々なタイプについて説明します。

ディスクリート半導体とは？

半導体とは何ですか？まず、電気ハードウェアで使われる3つの定義、導体、絶縁体、半導体を理解する必要があります。

• 導体：電圧をかけると電子が流れ、電流が流れる物質です。導体は抵抗が小さいです。導体の中には、他のものよりも優れた性質を持つものがあり、それが配線に使われている理由です。例えば、銅やアルミニウムは優れた導体です。銀や金は最高の部類に入るが、貴金属でもあるため、経済的に使用が制限されます。導体は高温になるほど効果が低下します。
• 絶縁体：電流が流れるのを止めることができる程度に高い抵抗を持つ材料です。プラスチック、ゴム、ガラス、木材などが良い絶縁体です。プラスチックは柔軟で防水性もあるため、配線の絶縁に最もよく使われます。
• 半導体：良導体と良絶縁体の中間に位置する材料です。つまり、ある状況下では抵抗が低く、ある状況下では抵抗が高い、あるいは単に電気を通すがあまり効率的ではありません。このような性質を持つ半導体は、増幅やスイッチング、あるいは何らかの方法で電流を操作するといった動作に使用できるため、回路に有用です。良質の半導体の例としては、シリコン、ゲルマニウム、スズなどが挙げられるが、化合物や合金にした場合、潜在的な半導体材料は何十種類も存在します。半導体は高温になるほど導電性が増します。

それがディスクリート半導体です。その名の通り、半導体の一種です。この場合、集積回路半導体のような複雑な機能ではなく、1つの基本的な機能だけを持つ半導体デバイスを意味します。

ディスクリート半導体の例としては、サイリスタ、ツェナーダイオード、バイポーラトランジスタ、ブリッジ整流器などがあります。

ここでは、回路に使用可能な最も一般的なディスクリート半導体の種類と、それらが果たす役割について簡単に説明します。

様々な半導体は、回路の一部、通常は集積回路として販売されています。これらの回路は通常、1つのデバイスの中で、さまざまな機能を実行することができます。これは、ディスクリート半導体とは根本的に異なっています。

ディスクリート半導体は、他の機能に分割できない基本的な機能を持っています。例えば、ICには、トランジスタ、ダイオード、その他の部品が搭載されています。これらの部品は、個々に異なる機能を実行することも、回路として連携して複数の機能を実行することもできます。しかし、ディスクリート半導体は1つの機能しか実行できません。例えば、トランジスタは常にトランジスタであり、トランジスタの機能しか実行できません。

今日の世界では、ほとんどの半導体が集積回路の一部として購入されています。しかし、アプリケーションによっては、ディスクリート半導体が技術的ニーズに最も適したソリューションを提供する場合もあります。そのため、ディスクリート半導体は電子部品市場において重要な役割を担っています。

これらはディスクリート・デバイスなので、任意の回路で必要な機能を実現するためには、他のデバイスと一緒に購入する必要があります。半導体デバイスは、電力調整やスイッチングなどさまざまな機能を実現できます。特定のエンジニアリング・ニーズに対しては、ディスクリート半導体を購入することで、プロトタイピングや生産を手頃な価格で行うことができます。