半導体の種類・原理

この記事では、半導体の種類と原理について解説します。

半導体とは

半導体とは、電気を通しやすい「導体」と電気を通さない「絶縁体」の中間の性質を持つ物質です。

代表的な半導体物質としてはシリコンがあり、半導体製品の多くがシリコンを元にして作られています。

半導体の抵抗率はだいたい $10^{-4}$ ～ $10^{6}$ [Ω・m]で、温度が高くなると小さくなります。

【真性半導体】

不純物をほとんど無い、シリコン(Si)やゲルマニウム(Ge)等の純粋な半導体結晶で構成された半導体です。

【n型半導体】

n型半導体は、電荷を運ぶキャリアとして自由電子が使われる半導体です。

(多数キャリアが電子となる半導体)

真性半導体に、5価元素(リン、ヒ素)を不純物(ドナー)として添加すると出来ます。

(nはnegative[正]の意味)

【p型半導体】

p型半導体は、電荷を運ぶキャリアとして正孔(ホール)が使われる半導体です。

(正孔が多数キャリアとなる半導体)

真性半導体に、3価元素(ホウ素、アルミニウム)を不純物(アクセプタ)として添加すると出来ます。

(pはpositive[正]の意味)