1 種類のキャリアのみを有する半導体の導電率が10²S ･m−1、移動度が0.3…
1 種類のキャリアのみを有する半導体の導電率が10²S ･m−1、移動度が0.36 m²･V−1･s−1であるとき、キャリア濃度［m−3］に最も近いのはどれか。ただし、キャリアの電荷量を1.6 ×10−19C とする。
- ⑴ 4.4 ×10¹⁶桁が、大きく外れています。
- ⑵ 5.8 ×10¹⁹計算した値より、小さすぎます。
- ⑶ 1.7 ×10²¹導電率を、積で割った値です。
- ⑷ 2.3 ×10²¹わずかに、大きすぎます。
- ⑸ 6.4 ×10²³桁が、大きすぎます。
解説
正解は⑶です。導電率は、キャリア濃度と電荷量、移動度の積で表されます。したがってキャリア濃度は導電率を電荷量と移動度の積で割って求めます。1.6かける10のマイナス19乗に0.36を掛けると5.76かける10のマイナス20乗になり、100をこれで割るとおよそ1.7かける10の21乗が得られます。関連する内容もあわせて確かめ、つながりで覚えておきましょう。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp200414-06.html）を加工して作成