半導体の基礎知識

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シリコン(Si)やゲルマニウム(Ge)は抵抗率が導体と絶縁体の中間の
性質をもつため半導体と呼ばれます。

半導体はダイオードやトランジスタなどに使用されています。

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真性半導体

純度を極めて高く精製したシリコンなどの半導体は真性半導体といいます。

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不純物半導体

真性半導体に不純物を添加したものを不純物半導体といいます。

5価の原子価を持った微量の元素を添加するとn型半導体

3価の原子価を持った微量の元素を添加するとp型半導体

シリコンの原子価は4価です。

n型半導体

4価のシリコンに、「ヒ素」や「りん」などの5価の原子価をもった元素を微量に
添加すると電子が1つ余ります。この余った自由電子が多数キャリアとなり
電流を流す要因になります。

電子を提供する「ヒ素」や「りん」などの添加される不純物をドナーといいます。

電子はマイナスの電荷をもっていて、これが余っているので「電気的にマイナス」状態なのでネガティブ(negative)です

p型半導体

4価のシリコンに、「インジウム」や「ホウ素」などの3価の原子価をもった元素を微量に添加するとシリコンと結合するときに、電子が一つ不足します。
この電子が不足している場所を正孔(ホール)といいます。
この正孔は周囲の電子を引き込み、引き込まれた電子の元々の場所が
また正孔として働きます。
正孔は負極側へ移動していくので正の電荷をもつような働きをします。
正孔が多数キャリアとなり電流を流す要因になります。

3価の元素は4価のシリコンから電子を受け取るので、この添加不純物を
アクセプタといいます。

正孔は正の電荷のような働きをするので「電気的にプラス」状態なので
ポジティブ(positive)です。

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