半導体

12問 • 1年前

け

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半導体は( )と( )の中間の抵抗値をもつ物質である

導体絶縁体

金属は一般に温度の上昇により抵抗値が( )する。一方、半導体は温度上昇により抵抗値は( )する

上昇減少

半導体材料に使われる元素には( )や( )がある。

シリコン　Si ゲルマニウム　Ge

シリコンの単結晶から作られるp形半導体は、価電子の数が( )の原子を不純物として混ぜたものである。この不純物を( )とよび、( )などの物質が使用される。p形半導体の多数キャリアは( )である。

3個アクセプタホウ素正孔

シリコンの単結晶からつくられるn形半導体は、価電子の数が( )の原子を不純物として混ぜたものである。この不純物を( )と呼び、( )などの物質が使用される。n形半導体の多数キャリアは( )である。

5個ドナーヒ素自由電子

半導体内のキャリアの移動によって流れる電流には、キャリアの濃度差によって起こる( )電流と、電界の印加によって起こる( )電流がある。

拡散ドリフト

pn接合において、接合面付近では自由電子とホールが( )によって移動し、( )が起こる。そのため、接合面付近にはキャリアが存在しない領域である( )が生じる。空乏層にはキャリアを消失したアクセプタイオンとドナーイオンにより、( )が生じているため、電流が( )性質をもつ。

拡散再結合空乏層電位差流れにくい

導体が温度上昇により抵抗値も上昇する理由

導体は金属中のイオン(原子核や内殻電子)の振動が温度が高くなると激しくなり、自由電子が散乱されやすくなるため

温度上昇により半導体の抵抗率が減少する理由

半導体はもらえる温度上昇によりエネルギーが増えるので、伝導帯にエネルギー準位を持つ電子が増える。すると電気を通しやすくなるため、抵抗率は下がる。

ドリフト

半導体に電界(電圧)を印加するとキャリアである正孔と自由電子は電解による力を受けて移動する。すなわち、電界の向きに電流が流れる。

拡散

半導体において、キャリアの濃度に差があると濃度の高い部分から低い部分に向かってキャリアの移動が生じる。この現象を拡散という。

キャリアの再結合

熱・光・電界などエネルギーによって発生した半導体内の正孔と自由電子は、一定時間のうちに互いに結合して消滅する現象のこと

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