\(n=n_i\exp(\frac{E_F-E_i}{kT})\) \(p=n_i\exp(\frac{E_i-E_F}{kT})\) \(E_i\)は 真性フェルミ準位 でといい,真性半導体では\(E_i=E_F=\frac{E_C-E_V}{2}\)の関係があります.不純物半導体では不純物を注入することでフェルミ準位\(E_F\)のようにフェルミ・ディラック関数が変化してキャリア密度も変化します.計算するとわかりますが不純物半導体の場合でも\(np=n_i^2\)の関係が成り立ち,半導体に不純物を注入することで片方のキャリアが増える代わりにもう片方のキャリアは減ることになります.また不純物を注入しても通常は総電荷は0になるため,n型半導体では\(qp-qn+qN_d=0\) (\(N_d\):ドナー密度),p型半導体では\(qp-qn-qN_a=0\) (\(N_a\):アクセプタ密度)が成り立ちます. 図3 不純物半導体 (n型)のキャリア密度 図4 不純物半導体 (p型)のキャリア密度 まとめ 状態密度関数 :伝導帯に電子が存在できる席の数に相当する関数 フェルミ・ディラック分布関数 :その席に電子が埋まっている確率 真性キャリア密度 :\(n_i=\sqrt{np}\) 不純物半導体のキャリア密度 :\(n=n_i\exp(\frac{E_F-E_i}{kT})\),\(p=n_i\exp(\frac{E_i-E_F}{kT})\) 半導体工学まとめに戻る
質問日時: 2019/12/01 16:11 回答数: 2 件 半導体でn型半導体ならば多数キャリアは電子少数キャリアは正孔、p型半導体なら多数キャリアら正孔、少数キャリアは電子になるんですか理由をおしえてください No. 2 回答者: masterkoto 回答日時: 2019/12/01 16:52 ケイ素SiやゲルマニウムGeなどの結晶はほとんど自由電子を持たないので 低温では絶縁体とみなせる しかし、これらに少し不純物を加えると低温でも電気伝導性を持つようになる P(リン) As(ヒ素)など5族の元素をSiに混ぜると、これらはSiと置き換わりSiの位置に入る。 電子配置は Siの最外殻電子の個数が4 5族の最外殻電子は個数が5個 なのでSiの位置に入った5族原子は電子が1つ余分 従って、この余分な電子は放出されsi同様な電子配置となる(これは5族原子による、siなりすまし のような振る舞いです) この放出された電子がキャリアとなるのがN型半導体 一方 3族原子を混ぜた場合も同様に置き換わる siより最外殻電子が1個少ないから、 Siから電子1個を奪う(3族原子のSiなりすましのようなもの) すると電子の穴が出来るが、これがSi原子から原子へと移動していく あたかもこの穴は、正電荷のような振る舞いをすることから P型判断導体のキャリアは正孔となる 0 件 No. 1 yhr2 回答日時: 2019/12/01 16:35 理由? 「多数キャリアが電子(負電荷)」の半導体を「n型」(negative carrier 型)、「多数キャリアが正孔(正電荷)」の半導体を「p型」(positive carrier 型)と呼ぶ、ということなのだけれど・・・。 何でそうなるのかは、不純物として加える元素の「電子構造」によって決まります。 例えば、こんなサイトを参照してください。っていうか、これ「半導体」に基本中の基本ですよ? 少数キャリアとは - コトバンク. お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて! gooで質問しましょう!
ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「少数キャリア」の解説 少数キャリア しょうすうキャリア minority carrier 少数担体。 半導体 中では電流を運ぶ キャリア として電子と 正孔 が共存している。このうち,数の少いほうのキャリアを少数キャリアと呼ぶ (→ 多数キャリア) 。 n型半導体 中の正孔, p型半導体 中の電子がこれにあたる。少数なのでバルク半導体中で電流を運ぶ役割にはほとんど寄与しないが, p-n接合 をもつ 半導体素子 の動作に重要な役割を果している。たとえば, トランジスタ の増幅作用はこの少数キャリアにになわれており, ダイオード の諸特性の多くが少数キャリアのふるまいによって決定される。 (→ キャリアの注入) 出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報 関連語をあわせて調べる ガリウムヒ素ショットキー・ダイオード ショットキー・バリア・ダイオード ショットキーダイオード バイポーラトランジスタ 静電誘導トランジスタ ドリフトトランジスタ 接合型トランジスタ
このため,N形半導体にも,自由電子の数よりは何桁も少ないですが,正孔が存在します. N形半導体中で,自由電子のことを 多数キャリア と呼び,正孔のことを 少数キャリア と呼びます. Important 半導体デバイスでは,多数キャリアだけでなく,少数キャリアも非常に重要な役割を果たします.数は多数キャリアに比べてとっても少ないですが,少数キャリアも存在することを忘れないでください. アクセプタ 14族のSiに13族のホウ素y(B)やアルミニウム(Al)を不純物として添加し,Si原子に置き換わったとします. このとき,13族の元素の周りには,共有結合を形成する原子が1つ不足し,他から電子を奪いやすい状態となります. この電子が1つ不足した状態は正孔として振る舞い,他から電子を奪った13族の原子は負イオンとなります. このような13族原子を アクセプタ [†] と呼び,イオン化アクセプタも動くことは出来ません. [†] アクセプタは,ドナーの場合とは逆に,「電子を受け取る(accept)」ので,アクセプタ「acceptor」と呼ぶんですね.因みに,臓器移植を受ける人のことは「acceptor」とは言わず,「donee」と言います. このバンド構造を示すと,下の図のように,価電子帯からエネルギー だけ高いところにアクセプタが準位を作っていると考えられます. 価電子帯の電子は周囲からアクセプタ準位の深さ を熱エネルギーとして得ることにより,電子がアクプタに捕まり,価電子帯に正孔ができます. ドナーの場合と同様,不純物として半導体中にまばらに分布していることを示すために,通常アクセプタも図中のように破線で描きます. 多くの場合,アクセプタとして添加される不純物の は比較的小さいため,室温付近の温度領域では,価電子帯の電子は熱エネルギーを得てアクセプタ準位へ励起され,ほとんどのアクセプタがイオン化していると考えて問題はありません. また,電子が熱エネルギーを得て価電子帯から伝導帯へ励起され,電子正孔対ができるため,P形半導体にも自由電子が存在します. P形半導体中で,正孔のことを多数キャリアと呼び,自由電子のことを少数キャリアと呼びます. は比較的小さいと書きましたが,どのくらい小さいのかを,簡単なモデルで求めてみることにします.難しいと思われる方は,計算の部分を飛ばして読んでもらっても大丈夫です.
楽譜(自宅のプリンタで印刷) 220円 (税込) PDFダウンロード 参考音源(mp3) 円 (税込) 参考音源(wma) 円 (税込) タイトル エリカの花散るとき 原題 アーティスト 西田 佐知子 楽譜の種類 ギター・ソロ譜 提供元 タイムリーミュージック この曲・楽譜について 1963年2月発売の曲です。TAB譜なし。最初のページに演奏のアドバイス、最後のページに歌詞が付いています。original key=Gm、Play=Amです。 この曲に関連する他の楽譜をさがす キーワードから他の楽譜をさがす
楽譜(自宅のプリンタで印刷) 330円 (税込) PDFダウンロード 参考音源(mp3) 円 (税込) 参考音源(wma) 円 (税込) タイトル エリカの花散るとき 原題 アーティスト 西田 佐知子 ピアノ・ソロ譜 / 初中級 提供元 KMP この曲・楽譜について 楽譜集「やさしく弾ける ピアノ・ソロ 昭和歌謡大全集」より。 1963年2月発売の楽曲です。最初のページに演奏のアドバイス、楽譜の後に歌詞が記載されています。 この曲に関連する他の楽譜をさがす キーワードから他の楽譜をさがす
エリカの花散るとき 西田佐知子 - YouTube
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