外因性半導体のキャリアについて

質問

外因性半導体のキャリアについて

・どうやって発生するか
・温度に対してどのような性質を持っているか

をサイトや参考書で調べているのですが、なかなか見つかりません。
どなたか詳しく説明してもらえないでしょうか？

回答No.2

sanori · ベストアンサー

補足ありがとうございました。
そういうことでしたら、下記の２つのリンクがお役に立つと思います。

どうやって発生？
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%89%E3%83%BC%E3%83%91%E3%83%B3%E3%83%88

温度の影響
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E4%BD%93

なお、
半導体におけるドナーとアクセプタの話は、
水溶液における酸と塩基にそっくりです。

真性半導体にドナーを与えればＮ型、アクセプタを与えればＰ型。
真水に酸を溶かせば酸性、塩基を溶かせばアルカリ性。

半導体における、電子と正孔の密度の積は、常温で
［電子］［正孔］　＝　１０^20／ｃｍ^6
で一定。

水溶液における、Ｈ＋イオンとＯＨ－イオンの濃度の積は、常温で
［Ｈ＋］［ＯＨ－］　＝　１０^-14／リットル^2
で一定。
［Ｈ＋］＝［ＯＨ－］＝　１０^-7／リットル　の時に中性。

なお、どちらの場合も、温度が高くなるほど積は大きくなります。

これらが何を意味するかというと、
単位時間における
・電子と正孔との対消滅の数
・電子と正孔の各々の発生数
の２つが同数（つり合っている）であるということ（平衡状態）であり、
また、温度が高いほど、後者（発生数）が多くなるということです。

キャリア濃度について、例を挙げます。
（温度とは関係ありませんが）

Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴのソースとドレインを形成するために、
１ｃｍ^2当たり １×１０^15 個のヒ素をイオン注入し、
出来上がりの深さが０．５μｍのＮ型領域になったとしましょう。
電子の濃度は、
1E15 cm^-2 / 0.5 um = 1E15 cm^-2 / 0.5E-4 cm = 2E19 /cm^3
正孔の濃度は、
1E20 /cm^6　÷　2E19 /cm^3　＝　5 /cm^3
です。

Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴのウェルを形成するために、
１ｃｍ^2 当たり １×１０^13 個のボロンを注入し、
出来上がりの深さが２μｍのＰ型領域になったとしましょう。
正孔の濃度は、
1E13 cm^-2 / 2 um = 1E13 cm^-2 / 2E-4 cm = 5E16 /cm^3
電子の濃度は、
1E20 /cm^6 ÷ 5E16 /cm^3　＝　2E3 /cm^3
です。

お礼

ありがとうございます～。
これらを参考にがんばってみます。

回答No.1

sanori

あなたがどれぐらいの知識を持っているかによって、どのような回答を
すべきかが、ガラリと変わってきます。

外因性半導体（＝不純物をドープした半導体）について、
現在、あなたが知っていることを、下の補足欄に書いてみてください。

補足

ありがとうございます。

アクセプタを含む半導体は、多数キャリアが正孔、少数キャリアが伝導電子になるからP形半導体と呼ばれる。
アクセプタやドナーは不純物といい、これらを添加することをドーピング、少量の導入物をドーパントともいう。
そして、不純物を含む半導体のことを外因性半導体と呼ばれる。

↑外因性半導体について書いて見ました。

見てのとおりあまり良くわかっていないので、できるだけ詳しく説明していただけるとありがたいです。。