半導体で正しいのはどれか。2 つ選べ。
半導体で正しいのはどれか。2 つ選べ。
- ⑴ Si にAs を添加するとp 型になる。Asは価電子が5個のドナーなのでn型になります。p型にするにはBのように価電子が3個のアクセプタを加えます。
- ⑵ 真性半導体のキャリアは正孔が主である。真性半導体では電子と正孔が対で生じるため両者は同数です。どちらかが主になるのは不純物を加えた不純物半導体です。
- ⑶ n 型半導体に添加する不純物はドナーである。n型は価電子5個のリンやヒ素を加えて電子を供給させます。この電子を与える不純物をドナーと呼ぶので、正しい記述です。
- ⑷ 真性半導体は温度が高くなると抵抗率が低下する。温度が上がると価電子帯から伝導帯へ励起される電子が増えてキャリア密度が上がるため、抵抗率は低下します。金属とは逆の温度特性です。
- ⑸ 不純物半導体は真性半導体と比較して導電率が低い。不純物を加えるとキャリアが大幅に増えるため、導電率は真性半導体より高くなります。低くなるという記述は逆です。
解説
正解は⑶と⑷です。n型半導体はSiに価電子が5個のリンやヒ素を加えて作り、余った電子を供給するのでこの不純物をドナーと呼びます。またSiやGeの真性半導体は温度が上がると熱エネルギーで価電子帯から伝導帯へ電子が励起され、キャリアが増えて抵抗率が下がります。金属が温度上昇で抵抗を増すのとは逆の挙動です。真性半導体では電子と正孔が対で生じて同数となり、不純物半導体はキャリアが多いため導電率は真性半導体より高くなります。
出典：厚生労働省ホームページ（https://www.mhlw.go.jp/seisakunitsuite/bunya/kenkou_iryou/iryou/topics/tp260424-06.html）を加工して作成