真性半導体に、リン(P)のような(ア)価の不純物を加えた半導体は(イ)形半導体と呼ばれ、その多数キャリアは(ウ)である。(ア)~(ウ)に入る語句の組合せとして、正しいものは次のうちどれか。
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解答正解 4
シリコンなどの真性半導体に、5 価の不純物(リン、ヒ素など)を加えると価電子が 1 個余り、これが自由電子として電気伝導に寄与する n 形半導体になる。3 価の不純物(ホウ素など)を加えると電子が不足して正孔(ホール)ができ、p 形半導体となる。n は negative(負の電荷を運ぶ電子)と覚えると整理しやすい。
選択肢ごとの判定
13 価の不純物(ホウ素など)を加えた p 形半導体の組合せ。リンは 5 価なので当てはまらない。
2価数は正しいが、5 価の不純物では n 形になる。形とキャリアの対応が誤り。
33 価の不純物では電子が不足して正孔ができ、n 形にはならない。
4正しい。5 価のリンを加えると余った価電子が自由電子となり、n 形半導体になる。