3-化学系エンジニアのための半導体入門〜ムーアの法則・トランジスタって何？

半導体に携わる人が呪文のように繰り返す言葉「ムーアの法則」
半導体関連の本・学会・セミナーなどでは、ほぼ間違いなく最初に出てくる言葉だと思います。

ムーアというのはインテルの創業者の1人の名前だそうです。
ムーアの法則はこのムーアさんが唱えた経験則で、半導体の集積度は18ヶ月で2倍になるというものです。
半導体の集積度は具体的にはチップ（一定面積？）あたりのトランジスタの数を意味します。
僕がこれを聞いたときに感じたのは、「時間が経過すれば技術は進歩するんだし、小さくモノを作ることができるようになって集積度が上がるのは当たり前じゃないか」くらいのものでした。

しかし、化学系エンジニアが半導体について勉強するときのポイントがここにまず少なくとも2つはあると僕は思います。
その2つとは以下のものです。
①トランジスタとは何か
②トランジスタを1つのチップにたくさん作る必要があるのはなぜか

意味は知らないけどトランジスタという言葉だけは聞いたとこがあるという人は多いでしょう。また、中学の技術の授業でトランジスタという部品を使用して回路を組んだことがある人もいるでしょう。

簡単にいうとトランジスタとはスイッチです。
部屋の電気をつけたり消したりするスイッチ（物理的なスイッチ）と同じ働きをします。
部屋の電気のスイッチは人間の押すという物理的な動作によって作動しますが、トランジスタは電気的な操作によってオンオフを切り替えることができます。
トランジスタの利点としては、スイッチング（ON、OFFの切り替え）の速さや小さく作れることなどがありますが詳しくは別の機会に、、、、

最先端技術を集約しているはずの半導体って実はチップに小さいスイッチをたくさん作ってるだけ？？って感じた人もいると思います。
その人は僕と同じでこれまでデジタル回路やコンピューターに触れてこなかった人だと思います。
コンピューターや情報処理の話って専門用語ばかりで全く内容がわからず敬遠している人も多いのではないでしょうか。

専門書は自分にとって不必要な知識も多く書かれていますし、初心者がひとりで勉強するのは大変です。
ここでは簡単な内容しか扱いませんので安心して読み進めてほしいと思います。

長くなりましたのでこの続きはまた次回に、、、