Semicon 003 of Kairoya

半導体

P型半導体、N型半導体

donorとN型半導体

シリコンのような4価の原子同士は、固体の中でその最外殻電子を共有する事で結晶を作っています(共有結合)。ここにリン(P)やヒ素(As)のような5価の原子を混ぜるとどうなるでしょうか?共有に必要な電子は4個ですので、5個目の電子は結晶を構成すると余ってしまうことになります。この電子は、共有結合に使われていないため、自由電子になりやすいことになります。バンド図見ると、伝導体に近いエネルギー準位に電子が存在するようになり、フェルミ準位は伝導体側に移動します。
NTypeSemicon1.jpg
このようなリン(P)やヒ素(As)のような5価の物質をdonorといい、donor(ドナー)を加えられた半導体がN型半導体です。

AccepterとP型半導体

PTypeSemicon1.jpg
3価のインジウムなどの物質を混ぜると、充満帯中で電子が1個足りないところができます。
この1個足りないところが、ホールになりやすく、あたかも荷電粒子(+の粒子)のように振る舞います。このため、バンド図を見ると、フェルミ準位は充満帯側に移動します。
この3価の物質をAcceptor(アクセプタ)と言います。また、これはあたかも+(Plus)の伝導粒子を持っているかのように見えるため、P型半導体と呼ばれます。
このページの2枚の図はこれらを表すためによく書かれる図です。

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半導体

半導体に関して

電気伝導と半導体物性、バイポーラトランジスタ、MOSトランジスタの特性に関する記事です。ここでは、設計に必要なパラメータと半導体物性による各素子の特性の関連に関しても言及しています。

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電子回路の基礎と応用に関しての記事です。基礎的な回路理論とバイポーラトランジスタ、MOSトランジスタを用いた回路理論の関連に関して書いています。

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