単位体積中の不純物の数について

質問

単位体積中の不純物の数の計算
0.001at%sb(アンチモン)-Geの半導体99.999at%
このGe半導体1cm^3中に含まれるsbの個数を求めたいのですが途中式がわかりません。
原子量sb:121.8　Ge:72.64　密度Ge:5.46となっており、答は4.55×10^17です。
よろしくお願いします。

回答No.2

okormazd · ベストアンサー

「密度Ge:5.46」
密度には単位があります。単位によって数値が変わります。この場合は常識的にg/cm^3だろうということはわかりますが、単位はつけましょう。
実用的な計算をします。Sbの原子数<<Geの原子数だから、ほとんどGeとして計算する。
1.
この半導体1cm^3の質量は、密度から、
1cm^3×5.46g/cm^3=5.46g
このばあい、Sbも考慮した質量は計算できません。このSb濃度なら、計算できたとしても変わらないでしょう。
2.

原子数　5.46/72.64×6.02×10^23=4.52×10^22個

3.
Sbの原子数はこの0.001%だから、
4.52×10^22×0.001/100=4.52×10^17個
です。

Sbを考慮したより詳しい計算をしても変わらないでしょう。
平均原子量=121.8×0.001/100+72.64×99.999/100=72.64

「答は4.55×10^17」にはなりません。どこか数値に違いがあるとか。

お礼

単位を書き忘れてすみません。
4.55×10^17は先生が10^17であれば5.0でも4.5でも近い値なればよいとおっしゃていたので一応大丈夫だとおもいます。
貴重な時間を割いて解答してくれましてありがとうございます。

回答No.3

okormazd

#2です。
「説明が足りずすみません。基準となるものは質量です。at%からwt%を求めてから計算せよと先生がおっしゃていたので質量が基準です。
0.0017wt%sb-99.9983wt%Geです。よろしくお願いします。」
この説明を見る前に#2の回答しています。

「at%からwt%を求めてから計算」する必要はないでしょう。wt%は必要ないです。結局、原子量で割らなければ個数(原子数)は出ないからです。

お礼

回答してくれましてありがとうございます。先生がwt%にしてからおっしゃていたので、後日先生に確認します。

回答No.1

shintaro-2

まず最初に、
不純物濃度が、質量ベースなのか体積ベースなのかmolベースなのか何なのかをはっきりさせてください。

そうすれば、後は体積なり、質量なり何かを基準にして計算するだけです。
原子量は1mol当たりの原子の質量ですから
多分、1molは6.02214・・・・・・（昔は6.022045・・・・・・）×10＾23の原子というアボガドロ数が必須です。

補足

説明が足りずすみません。基準となるものは質量です。at%からwt%を求めてから計算せよと先生がおっしゃていたので質量が基準です。
0.0017wt%sb-99.9983wt%Geです。よろしくお願いします。