pn接合の電気特性：順方向・逆方向バイアス
pn接合による空乏層の生成 p型半導体とn型半導体を接合すると、接合界面で電子とキャリアが対消滅し、キャリアのない領域である空乏層が生成します。 空乏層には取り残されたドナーイオン/アクセプターイオンによる内部電位が発生 […]
半導体のpn接合とバンド構造
半導体デバイスの基本はpn接合です。p型半導体とn型半導体を接合することで、半導体の重要な特性が発現します。 pn接合：多数キャリアの動き p型半導体とn型半導体の接合を接合してみましょう。 p型のホールはn型方向に、n […]
半導体のバンド構造：p型とn型
真性半導体のバンド構造 Siを例に真性半導体のバンド構造を考えます。 Siのバンドギャップは1.2eVであり、通常は抵抗率が高く電気を流しません。 外部から1.2eV以上のエネルギーを与えることで、価電子帯の電子が伝導帯 […]
半導体のバンド理論とバンドギャップ
バンド理論は、結晶中の電子は特定のエネルギー帯に存在するという理論です。エネルギー帯の幅をバンドギャップと呼び、材料の抵抗率を理解するのに役立ちます。
半導体の電気的性質：p型半導体とn型半導体
原子構造の基本 半導体の電気特性を理解するには、電子殻とオクテット則の考え方が重要です。 電子殻 物質の電気的性質を決定する最外殻電子の考え方 オクテット則 原子は最外殻電子が8個で安定化するという法則 この2つを学んだ […]
半導体の材料：シリコンから化合物まで
半導体の材料とは？ 半導体の材料には「単元素半導体」と「化合物半導体」の2種類があります。 単元素半導体 単一の元素で構成される半導体 多元素半導体 2つ以上の元素で構成される半導体 単元素半導体の代表は「シリコン(Si […]
半導体とは：現代社会を支える素材
半導体とは？ 半導体は「電気伝導性の良い導体(例：金属)と、電気抵抗率の大きい絶縁体(例：ゴム)の中間的な抵抗率をもつ物質」と定義されます。 電気抵抗率＝電気の流れにくさであり、半導体は「電気が流れやすくも流れにくくもな […]