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21 関係: 半導体、圧電素子、ナノマシン、ナノメートル、ミリメートル、マイクロメートル、マイクロボット、リソグラフィ、レーザー、アクチュエータ、エッチング、ケイ素、サイエンス・フィクション、超音波、超音波モータ、電動機、集積回路、MEMS、SI接頭辞、機械、機械加工。
半導体
半導体（はんどうたい、semiconductor）とは、電気伝導性の良い金属などの導体（良導体）と電気抵抗率の大きい絶縁体の中間的な抵抗率をもつ物質を言う（抵抗率だけで半導体を論じるとそれは抵抗器と同じ特性しか持ち合わせない）。代表的なものとしては元素半導体のケイ素（Si）などがある。 電子工学で使用されるICのような半導体素子はこの半導体の性質を利用している。 良導体（通常の金属）、半導体、絶縁体におけるバンドギャップ（禁制帯幅）の模式図。ある種の半導体では比較的容易に電子が伝導帯へと遷移することで電気伝導性を持つ伝導電子が生じる。金属ではエネルギーバンド内に空き準位があり、価電子がすぐ上の空き準位に移って伝導電子となるため、常に電気伝導性を示す。.
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圧電素子
圧電素子（あつでんそし）とは、圧電体に加えられた力を電圧に変換する、あるいは電圧を力に変換する、圧電効果を利用した受動素子で、 の読みから俗に ピエゾ素子ともいわれる。水晶振動子も圧電素子の一種であるが、別扱いにされることが多く、水晶より安価な材質を使ったものを指して圧電素子と呼ぶことが多い。アクチュエータ、センサとしての利用の他、アナログ電子回路における発振回路やフィルタ回路にも用いられている。.
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ナノマシン
ナノマシン（）は、0.1～100nmサイズの機械装置を意味する概念。ナノとは10を意味する接頭辞であるため、原義では細菌や細胞よりもひとまわり小さいウイルス（10nm～100nm）サイズの機械といえる。広義ではもう少し大きなサイズの、目に見えない程度の微生物サイズの機械装置も含む。ナノ・マシンは機械的動作を重視しているが、微小な回路形成など機械的動作を含まないより一般的な技術をナノテクノロジーと呼ぶ。 語としては、マイクロマシンに対してMEMSがあるが、ナノマシンに対してはNEMSがある。.
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ナノメートル
ナノメートル（nanometre、記号: nm）は、国際単位系の長さの単位で、10−9メートル (m).
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ミリメートル
ミリメートル（記号mm）は、国際単位系の長さの単位で、1/1000メートル(m)である。.
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マイクロメートル
マイクロメートル（micrometre, 記号µm）は、国際単位系 (SI) の長さの単位である。 マイクロメートルはメートルにSI接頭辞のマイクロをつけたものであり、は (m) に等しい。よって、、 とも等しい。 マイクロメートルは赤外線の波長程度の長さである。 ナノメートル ≪ マイクロメートル ≪ ミリメートル.
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マイクロボット
マイクロボット（Microbot）またはマイクロロボット（Microrobot）は、大きさが 1mm 以下の自律移動可能な超小型ロボット、またはマイクロメートル単位の物体を扱えるロボットを指す。 「マイクロ」と言う言葉が小さいこと一般を指すため、混乱を避けるために大きさによって分類することがなされる。ナノロボットは、大きさが1マイクロメートル以下のロボットであるか、または1000ナノメートル未満の大きさの物体を扱えるロボットである。また、ミリロボットは大きさが1cm以下のロボット、ミニロボットは大きさが10cm以下、小型ロボットは大きさが100cm以下とされる。ただし、現状では単に小さいロボットを総称して「マイクロロボット」と呼ぶことが多い。またそのようなサイズの機械一般を指しては「マイクロマシン」と言う。 このような小さいロボットの研究や概念設計は1970年代初期、アメリカ合衆国の情報機関が極秘に開始した。当時想定されていた応用は、捕虜救出の補助や電子妨害任務である。当時は小型化技術が不十分だったため、概念設計通りのプロトタイプ開発はすぐには行えなかった。 非常に小型のロボットを発展の著しいMEMSを利用して実現するという考え方は、Anita M. Flynn の論文 “Gnat Robots (and How They Will Change Robotics)" で一般に提唱された（Proceedings of the IEEE Micro Robots and Teleoperators Workshop, Hyannis, MA, 1987年11月）。 マイクロボットは小さい故に安価に製造できる可能性があり、人間や大きなロボットには小さすぎる環境や危険すぎる環境を多数のマイクロボットで探索することが可能となる。地震で倒壊した建物で生存者を探索したり、生物の体内を探索したりといった応用が期待されている。個々のマイクロボットは力も計算能力も小さいが、多数のマイクロボットを使うことでそれを補うことができる。 20世紀末の10年間でマイクロコントローラが劇的に進化し、シリコン上の超小型の機械システム（MEMS）が登場し、マイクロボットが実現可能となったが、現実のマイクロボットはセンサ以外の機械部品にシリコンは使っていない。 マイクロボット開発の最大の課題の1つとして、非常に限られた電源で動きを実現するという問題がある。小型軽量の電池を使う方法以外に、振動や光エネルギーといった形で周囲からエネルギーを得る方法がある。 最近では Wi-Fi のような無線通信技術が登場したことでマイクロボットの通信能力が向上してきた。これにより、複数のマイクロボットが相互に通信しながら、より複雑な作業をこなすことが可能となってきている。.
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リソグラフィ
リソグラフィ (Lithography).
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レーザー
レーザー（赤色、緑色、青色） クラシックコンサートの演出で用いられた緑色レーザー He-Ne レーザー レーザー（laser）とは、光を増幅して放射するレーザー装置を指す。レーザとも呼ばれる。レーザー光は指向性や収束性に優れており、また、発生する電磁波の波長を一定に保つことができる。レーザーの名は、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（輻射の誘導放出による光増幅）の頭字語（アクロニム）から名付けられた。 レーザーの発明により非線形光学という学問が生まれた。 レーザー光は可視光領域の電磁波であるとは限らない。紫外線やX線などのより短い波長、また赤外線のようなより長い波長のレーザー光を発生させる装置もある。ミリ波より波長の長い電磁波のものはメーザーと呼ぶ。.
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アクチュエータ
アクチュエータ（actuator）は、入力されたエネルギーもしくはコンピュータが出力した電気信号を、物理的運動に変換する、機械・電気回路を構成する機械要素である。能動的に作動または駆動するもの。.
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エッチング
ッチング（英: Etching）または食刻（しょっこく）とは、化学薬品などの腐食作用を利用した塑形ないし表面加工の技法。使用する素材表面の必要部分にのみ（防錆）レジスト処理を施し、腐食剤によって不要部分を溶解侵食・食刻することで目的形状のものを得る。 銅版による版画・印刷技法として発展してきた歴史が長いため、銅や亜鉛などの金属加工に用いられることが多いが、腐食性のあるものであれば様々な素材の塑形・表面加工に応用可能である。 金属の試験片をナイタール（エタノールと硝酸の混合液）などの腐食液によって表面を腐食することで、金属組織の観察や検査などに用いられている。.
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ケイ素
イ素（ケイそ、珪素、硅素、silicon、silicium）は、原子番号 14 の元素である。元素記号は Si。原子量は 28.1。「珪素」「硅素」「シリコン」とも表記・呼称される。地球の主要な構成元素のひとつ。半導体部品は非常に重要な用途である。 地殻中に大量に存在するため鉱物の構成要素として重要であり、ケイ酸塩鉱物として大きなグループを形成している。これには Si-O-Si 結合の多様性を反映したさまざまな鉱物が含まれている。しかしながら生物とのかかわりは薄く、知られているのは、放散虫・珪藻・シダ植物・イネ科植物などにおいて二酸化ケイ素のかたちでの骨格への利用に留まる。栄養素としての必要性はあまりわかっていない。炭素とケイ素との化学的な類似から、SF などではケイ素を主要な構成物質とするケイ素生物が想定されることがある。 バンドギャップが常温付近で利用するために適当な大きさであること、ホウ素やリンなどの不純物を微量添加させることにより、p型半導体、n型半導体のいずれにもなることなどから、電子工学上重要な元素である。半導体部品として利用するためには高純度である必要があり、このため精製技術が盛んに研究されてきた。現在、ケイ素は99.9999999999999 % (15N) まで純度を高められる。また、Si(111) 基板はAFMやSTMの標準試料としてよく用いられる。.
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サイエンス・フィクション
宇宙戦争』のイラストレーション。Henrique Alvim Corr画（1906年） SF漫画雑誌『プラネット・コミックス』 サイエンス・フィクション（Science Fiction、略語：SF、Sci-Fi、エスエフ）は、科学的な空想にもとづいたフィクションの総称。メディアによりSF小説、SF漫画、SF映画、SFアニメなどとも分類される。日本では科学小説、空想科学小説とも訳されている（詳細は呼称を参照）。.
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超音波
超音波（ちょうおんぱ、 または ）とは人間の耳には聞こえない高い振動数をもつ弾性振動波（音波）である。超音波は可聴域の音と物理的特徴は変わらず、人が聴くことができないというだけである。広義の意味では、人が聞くこと以外の目的で利用される音を意味し、人間に聞こえるかどうかは問わない。超音波はさまざまな分野で利用されている。.
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超音波モータ
超音波モータ (ちょうおんぱモータ)とは、超音波振動を利用しロータあるいは リニア被駆動体を駆動する方式のモータ。駆動するための振動周波数が超音波領域になるために名づけられた。英語表記は USM (Ultrasonic Motor)、またはHSM（Hypersonic Motor)。その区分は、波動原理から進行波型・定在波型、振動モードから共振型・非共振型、形状から円板型・平板型・くさび型があるが、実用化されているのは平板共振型、あるいは円板進行波型超音波モータなのでこちらを指す場合が多い。圧電効果を利用しているものは圧電モータと呼ばれることもある。円板進行波型は指田年生によって考案された。.
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電動機
様々な電動機。006P型電池との比較。 電動機（でんどうき、Electric motor）とは、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する電力機器、原動機の総称。モーター、電気モーターとも呼ばれる「モーター」というカタカナ表記に関して、電気学会に於いては「モータ」という表記方を定めている他、電動機メーカーによっては「モーター」のドイツ語表記“Motor”の20世紀前半までドイツ語発音の模範とされた「舞台発音」に基づいた発音方に倣って「モートル」（或いは「モトール」）という表記方を用いているところが見られる《日本電産Webサイト内『』ページ後半に掲載されているコラム『モーターの語源』より；なお「モートル」という表記は、現在、少なくとも日立系列の日立産機システムと東芝系列の東芝産業機器システムに於いて、主にブランド名の中で用いられている》。 一般に、磁場（磁界）と電流の相互作用（ローレンツ力）による力を利用して回転運動を出力するものが多いが、直線運動を得るリニアモーターや磁場を用いず超音波振動を利用する超音波モータなども実用化されている。静電気力を利用した静電モーターも古くから知られている。 なお、本来、「モータ(ー)」("motor")という言葉は「動力」を意味し、特に電動機に限定した用語ではない。それゆえ、何らかの動力の役割を果たす装置は、モーターと形容されることもよくある（ロケットモーターなど）。 以下では、電磁力により回転力を生み出す一般的な電動機を中心に説明し、それ以外のリニアモーターや超音波モータは末尾で簡単に説明する。.
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集積回路
SOPパッケージに封入された標準ロジックICの例 集積回路（しゅうせきかいろ、integrated circuit, IC）は、主としてシリコン単結晶などによる「半導体チップ」の表面および内部に、不純物の拡散による半導体トランジスタとして動作する構造や、アルミ蒸着とエッチングによる配線などで、複雑な機能を果たす電子回路の多数の素子が作り込まれている電子部品である。多くの場合、複数の端子を持つ比較的小型のパッケージに封入され、内部で端子からチップに配線されモールドされた状態で、部品・製品となっている。.
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MEMS
MEMS（メムス、Micro Electro Mechanical Systems）は、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路を一つのシリコン基板、ガラス基板、有機材料などの上に微細加工技術によって集積化したデバイスを指す。プロセス上の制約や材料の違いなどにより、機械構造と電子回路が別なチップになる場合があるが、このようなハイブリッドの場合もMEMSという。 主要部分はLIGAプロセスや半導体集積回路作製技術にて作るが、立体形状や可動構造を形成するための犠牲層エッチングプロセスをも含む。 本来、MEMSはセンサなどの既存のデバイスの代替を主な目的として研究開発が進められていたが、近年はMEMSにしか許されない環境下での実験手段として注目されている。例えば、電子顕微鏡の中は高真空で微小な空間だが、MEMSならばその小ささと機械的性質を利用して電子顕微鏡下での実験を行うことができる。また、DNAや生体試料などのナノ・マイクロメートルの物質を操作・捕獲・分析するツールとしても活躍している。 現在、製品として市販されている物としては、インクジェットプリンタのヘッド、圧力センサ、加速度センサ、ジャイロスコープ、プロジェクタ・写真焼付機等に利用されるDMD、光造形式3Dプリンターやレーザープロジェクタ等に使用されるガルバノメータなどがあり、徐々に応用範囲は拡大しつつある。 市場規模が拡大して応用分野も多岐にわたるため、期待は大きく、第二のDRAMと言われたこともある。.
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SI接頭辞
SI接頭辞（エスアイせっとうじ、SI prefix）は、国際単位系 (SI) において、SI単位の十進の倍量・分量単位を作成するために、単一記号で表記するSI単位（ただし、質量の単位は例外であってSI基本単位でない「g（グラム）」に適用する。）の前につけられる接頭辞である。 国際単位系 (SI) 国際文書第8版（2006年）日本語版や理科年表、日本工業規格（JIS Z 8203、JIS Z 8202、他多数）ではSI接頭語（エスアイせっとうご）と言う。また、計量単位令（政令）や計量単位規則（省令）では単に接頭語と言う。 SI接頭辞は、SIの構成要素として国際度量衡総会 (CGPM) によって決定されている。.
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機械
この記事では機械、器械（きかい、フランス語、英語、オランダ語：machine、ドイツ語：Maschine）について説明する。 なお、日本語で「機械」は主に人力以外の動力で動く複雑で大規模なものを言い、「器械」のほうは、人力で動く単純かつ小規模なものや道具を指すことが多い。.
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機械加工
機械加工（きかいかこう、machining）は、切削工具や工作機械を用いて素材（機械の部品など）を加工すること。切削加工・研削加工・研磨などさまざまな方法がある。 加工に当たっては、旋盤・フライス盤・ボール盤・研磨機・NC工作機械・マシニングセンタなどの工作機械が使用される。.
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