半導体について正しいのはどれか。
半導体について正しいのはどれか。
- ⑴ 室温中のドナー原子は負イオンになる。正イオンに、なります。
- ⑵ 真性半導体のフェルミ準位は伝導帯に位置する。禁制帯の、中央です。
- ⑶ フェルミ準位が禁制帯の上方に位置するほど正孔は多い。電子が、多くなります。
- ⑷ pn 接合の熱平衡状態では各領域のフェルミ準位は一致する。そろった状態で、釣り合います。
- ⑸ pn 接合の逆方向バイアスでは多数キャリアが接合面を通過する。通れ、ません。
解説
正解は⑷です。p形とn形を接合して熱平衡に達すると、電子が移動して内部に電位差が生じ、両側のフェルミ準位がそろった状態で釣り合います。ドナー原子は電子を放出して正イオンになり、真性半導体のフェルミ準位は禁制帯の中央、上方にあるほど電子が多くなり、逆方向バイアスでは多数キャリアは接合面を通れません。根拠まで言えるようにしておくと、別の問われ方にも対応できます。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp140512-04.html）を加工して作成