英: intrinsic semiconductor

Wikipedia preview

出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2014/01/27 19:14:18」(JST)

wiki ja

真性半導体（しんせいはんどうたい）とは、添加物を混じえてない純粋な半導体のことを指す。英語名「intrinsic semiconductor」からi型半導体と呼ばれることもある。

特徴[編集]

キャリア密度[編集]

ドーピングされている場合は、ドーパントの密度で決まるキャリア密度も、真性半導体の場合、不純物密度でなく、材質そのものからキャリア密度が決定される。このキャリア密度を真性キャリア密度()という。この真性キャリア密度は非常に低い値(～10¹⁰ /cm³)である。これは、通常のドーピングで得られるキャリア密度より約10桁近く低い値であるため、通常半導体を使用する場合ドーピングされる場合が多い。

真性半導体のホール密度と電子密度は、の関係が成立する(は伝導帯の電子密度、は価電子帯のホール密度である)。

フェルミ準位[編集]

ドーピングされている場合、フェルミ準位は、そのドナー準位やアクセプタ準位近傍に存在するが、真性半導体では、禁制帯のバンドのほぼ中央に位置する。伝導帯のエネルギーを、価電子帯のエネルギーを、電子とホールの有効質量を、とした場合、真性半導体のフェルミ準位のエネルギーは

の形で表記される。

キャリア移動度[編集]

真性半導体では、不純物のドーピングがされていないため、キャリアはイオン化不純物散乱の影響を受けない。その結果、ドーピングされている際と比較して、非常に高移動度を示す。しかし、前述のように真性半導体ではキャリア密度が非常に低いため、これを利用した用途は限定される。ヘテロ構造による二次元電子ガスを利用した半導体素子(例えば、HEMT)の様な用途がある。

ドーピング[編集]

真性半導体ではキャリア密度が低いため、一般には、真性半導体に不純物をドーピングした不純物半導体(外因性半導体)が使用される。この不純物半導体では、ドナーもしくはアクセプタの熱励起によるキャリアが伝導に寄与する。これは、キャリアがホール（正孔）のP型半導体、キャリアが電子のN型半導体に大別される。キャリアの種類は、不純物元素の最外殻電子の数に依存する場合が多く、最外殻電子が4より大きい時はN型半導体、最外殻電子が4より小さい場合はP型半導体になることが多い。シリコンの場合、リン、ヒ素をドーピングした場合N型半導体に、ホウ素をドーピングした場合P型半導体になる。

UpToDate Contents

全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.

1. 女性化乳房の原因および評価 causes and evaluation of gynecomastia
2. 胸郭出口症候群の概要 overview of thoracic outlet syndromes
3. 腕神経叢症候群 brachial plexus syndromes
4. 医療用レーザーの基本原則 basic principles of medical lasers
5. ペーシングシステムの誤作動：評価および管理 pacing system malfunction evaluation and management

Japanese Journal

縦型ゲート制御ホットエレクトロントランジスタの新しい遮断周波数算出方法(半導体材料・デバイス)

上澤岳史,宮本恭幸
電子情報通信学会論文誌. C, エレクトロニクス J96-C(7), 174-179, 2013-07-01
… でいる.この程度まで微細化が可能になると,ゲートの電荷が作り出す電界がヘテロ界面の幅方向へほぼ一様に効いている結果が得られた.また,GCHETは散乱を避けるために,走行層に真性半導体を用いる.これにより,真性半導体内で速度がほぼ一定のまま電子が走行する.以上の二つのことを用いて,ヘテロ界面,ゲート,コレクタを3枚の平行平板として考え,ポアソンの方程式を電荷制御モデルの式に当ては …
NAID 110009614936