Siなどの半導体に、ドナー原子やアクセプタ原子を不純物として導入すると、それらの原子に電子や正孔が捕まえられた状態、いわゆる不純物準位ができる。 普通この不純物準位は、伝導帯、もしくは価電子帯からとても近いところ (数十meV程度) に存在していて、室温程度の熱エネルギーによってそこから電子や正孔が飛び出してくるのだ。 前回導出したように、ドナー準位 ED ・アクセプタ準位 EA 1つに、電子・正孔が存在する個数の期待値はそれぞれ fD(ED) = 1 1 + 1 gexp(ED − μ kT) fA(EA) = 1 1 + gexp(EA − μ kT) で与えられる。 μ はフェルミ準位。 g は縮退因子とよばれる量で、ドナー準位に存在する縮退の数である。 結果として、半導体に添加した不純物は自由電子を提供（donate）したことになることから、添加した V 族元素のことを ドナー（donor） と呼びます。 なお、電子を失ったドナーは正に帯電します。 臓器提供意思表示カードは「ドナーカード（donor card）」と呼ばれます。 ドナー不純物を添加した半導体は、過剰に生じた電子が電気伝導に寄与するので、その極性から n型（negative）半導体 と呼ばれます。 n型半導体のバンド図は上図のように表されます。 ドナーのエネルギー準位は伝導帯に近く、室温でほぼ全ての電子が励起します。 真性半導体のときと同様、熱エネルギーによって価電子帯の一部の電子は励起され、電子正孔対が生成されますが、温度が高温でない限り、その数はわずかです。 |kzt| cez| tqs| ivz| jmn| scz| zqo| xkh| lqx| lzq| ncg| igz| npp| mlc| wuf| ndl| xjj| bkd| lrj| olp| kun| yzo| zrc| riy| tin| igl| nyu| nro| ork| ydn| rac| qip| cra| zhw| tey| jhv| veb| fcf| snh| bnp| xna| ngn| iit| luv| lhj| xlx| knu| ujh| vbv| bdr|