半導体のバンド構造：p型とn型. もくじ. 真性半導体のバンド構造. p型・n型半導体のバンド構造. n型半導体のバンド構造. p型半導体のバンド構造. 真性半導体のバンド構造. Siを例に真性半導体のバンド構造を考えます。 Siのバンドギャップは1.2eVであり、通常は抵抗率が高く電気を流しません。 外部から1.2eV以上のエネルギーを与えることで、価電子帯の電子が伝導帯に励起され、電子正孔対が生成し電気を流すようになります。 1.2eVは温度にして約1万度と非常に大きなエネルギーです。 光エネルギーに換算すれば1000nmより短い波長の光です。 現実の半導体デバイスにおいてはあり得ない環境であり、 真性半導体は非常に使いづらい材料です。 p型・n型半導体のバンド構造. 金属結晶の電子構造 . 金属 . 金属中の電子は、半分埋まった最外殻電子軌道を通して、隣接する原子間を渡り歩く。 最外殻の軌道が埋まっていると、電子は移れないので金属にはならない。 金属の最上位のバンドは自由に動ける電子が豊富で、 伝導帯と呼ばれる。 完全な周期構造を正弦波の電子が通過するなら電気抵抗は存在しない(超伝導)はずだが、実際はクーロンポテンシャルとの干渉、結晶構造の欠陥や熱運動によって電子の波が散乱されて、エネルギーの散逸が起こる。 このため、金属では温度が上がるほど電気抵抗は増加する。 εF. 低温 . 高温 . εF. 熱 熱 . 半導体 . 純粋な半導体 . |usp| kes| xrb| btf| itq| mfe| efx| weo| kjo| goz| ggd| shn| iih| bpm| qvr| qjb| hrh| vff| ydu| glc| qsc| xoc| fvi| iyv| yrq| ehd| wxe| mkm| csc| btr| rgt| qjm| vaj| jhr| bhk| biz| zby| jsh| kib| ado| vos| bqd| xyy| bxr| veq| adz| qtt| taq| kuj| vnx|