化合物半導体とは何ですか?

化合物半導体は電磁波の一種である光や電波を扱うために適した半導体です。 電子の移動度が、はるかに速いため、高速信号処理に優れ、マイクロ波やミリ波（5G）の増幅器（PA）に使用されます。 古くはGaAs、現在はGaN-HEMTが5Gの携帯基地局に使われています。 また化合物半導体は発光素子として必須の材料で、元素の組合せで様々な波長をカバーします。 赤外はInP、AlGaInP、AlGaAsといった組成となり、端面発光レーザー（EEL）や、面発光レーザー（VCSEL）に使われ、光通信、センシング、セキュリティーの分野で顔認証やLiDAR、自動運転といった用途で使用されます。

半導体って何?

半導体は、導体と絶縁体の中間の性質をもち、抵抗値が10^8～10^-4の間となる物質のことです。 抵抗値は導体より高いため、普段は電流を流しませんが、温度が上がるにつれて電流が流れやすくなります。 また、半導体は特定の不純物を少量混ぜると、一気に電流が流れやすくなるのが大きな特徴です。 自由電子が生まれる不純物を混ぜたものをN型半導体、電子が足りず正孔が生まれる不純物を混ぜたものをP型半導体と呼びます。 このN型半導体とP型半導体を接合すると、電流が流れる方向やタイミングを制御できることから、スイッチングや整流回路としての利用が進み、今では電子回路に欠かせない存在となっているのです。 ダイオードやトランジスタはその代表例であり、電子回路の小型化・高密度化を支えています。

有機半導体の利点は何ですか?

有機化合物に電気が流れることが発見されて50年以上が経ち、一部のデバイスではすでに無機半導体から有機半導体の置き換えも進んでいる。 有機半導体の利点は、プロセスが容易で安く大量生産できること、目的に合わせた自由な分子設計ができること、フレキシブルなデバイスが作れることである。

シリコン半導体と化合物半導体の違いは何ですか?

シリコン半導体がシリコンというひとつの元素を材料にしているのに対し、複数の元素を材料にしている半導体のことを言います。 その組み合わせは色々ありますが、代表的なものとして周期律表のIII族とⅤ族（GaAs、GaP、InP等）、或いはII族とVI族（CdTe、ZnSe等）、IV族同士（SiC）の組み合わせがあり、それぞれ異なった機能を発揮します。 化合物半導体はシリコンに比べて基板の結晶欠陥が多く割れやすいので、結晶にする時のウエハの大型化が難しいこと、また、材料がシリコンに比べて高価なので、原材料の入手過程や結晶精製過程のコストのことを考えると実用向きではないことなどに起因し、世間で半導体の材料として使われているのはほとんどがシリコンでした。