💡 ヒント:不純物半導体

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

純粋な半導体(シリコンなど)は電気をほとんど通しませんが、わずかに別の元素(不純物)を混ぜると電子や正孔(ホール)の数が増え、電気を通しやすくなります。これが不純物半導体

5 価の元素(リンなど)を入れると余った電子が動くn 型、3 価の元素(ホウ素など)を入れると電子が足りずに「正孔」が動くp 型になります。

✏️ 求めるもの

不純物の種類(n 型 / p 型)の判断、多数キャリアと少数キャリアの種類、ドナー・アクセプター準位の理解。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 不純物の原子価を確認:周期表で 5 価か 3 価かを判定
  2. n / p の判別:5価=n型、3価=p型
  3. 多数キャリアを書く:n 型は電子、p 型は正孔(しっかり区別)
  4. 準位の図:ドナー準位は伝導帯のすぐ下、アクセプター準位は価電子帯のすぐ上
注意

p 型半導体は「正孔(電子の不足)」が動くと考える。実際に動いているのは電子だが、空いた席が右に行くと「正電荷が右に動いた」と等価に見えるため。電流の向きとキャリアの動きの関係に注意。