診療放射線技師 過去問集
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第71回 午後 問77

半導体で誤っているのはどれか。

  1. 1絶対零度ではキャリアは存在しない。
  2. 2真性半導体では自由電子と正孔の数は等しい。
  3. 3pn 接合が生成されると電位障壁が形成される。
  4. 4真性半導体に微量のヒ素を混入すると p 形半導体となる。
  5. 5n 形半導体の Fermi〈フェルミ〉準位は禁制帯中の伝導帯に近い位置となる。

正答: 4

真性半導体に微量の不純物を添加すると不純物半導体となり、価電子数が母体より多い元素(5価元素であるヒ素など)を添加するとn形半導体、少ない元素(3価元素)を添加するとp形半導体となる。したがってヒ素混入でp形になるという記述は誤りである。

  • 1. × 絶対零度では熱励起によるキャリア生成が起こらず、真性半導体にキャリアは存在しない。
  • 2. × 真性半導体では電子が価電子帯から伝導帯に励起されて生じるため、自由電子と正孔の数は等しい。
  • 3. × pn接合が形成されると、拡散により空乏層が生じて電位障壁(拡散電位)が形成される。
  • 4. ○ 誤り。実際はヒ素は5価元素でありドナー不純物として働くため、真性半導体に混入するとn形半導体となる。
  • 5. × n形半導体ではドナー準位により、フェルミ準位は禁制帯中の伝導帯寄りに位置する。

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