P型半導体とは：ドーピングとそのエネルギー図

ザ・ PN接合ダイオード p型とn型のような2つの半導体材料の2つの隣接する部分で構成されています。これらの材料は 半導体 Si（シリコン）やGe（ゲルマニウム）のように、原子不純物を含みます。ここで、半導体の種類は、そこにある不純物の種類によって判断できます。半導体材料に不純物を加える手順は、ドーピングとして知られています。したがって、不純物を含む半導体はドープされた半導体として知られています。この記事では、P型半導体の概要とその動作について説明します。

P型半導体とは？

定義： 三価の材料が純粋な半導体（Si / Ge）に与えられると、p型半導体として知られています。ここで、3価の材料は、ホウ素、インジウム、ガリウム、アルミニウムなどです。ほとんどの場合、半導体は、原子価殻に4つの電子を含むため、Si材料で作られています。 P型半導体を作るために、アルミニウムやホウ素のような余分な材料をこれに加えることができます。これらの材料には、原子価殻に3つの電子しか含まれていません。

これらの半導体は、半導体材料をドープすることによって作られています。半導体量に比べて少量の不純物が添加されています。添加するドーパント量を変えることにより、半導体の正確な特性が変化します。このタイプの半導体では、電子に比べて正孔の数が多くなります。ホウ素/ガリウムのような三価不純物は、ドーピング不純物のようにSiで頻繁に使用されます。したがって、p型半導体の例はガリウム、それ以外はホウ素です。

ドーピング

不純物をp型半導体に添加してその特性を変化させるプロセスは、p型半導体ドーピングと呼ばれます。一般に、3価および5価の元素のドーピングに使用される材料はSiおよびGeです。したがって、この半導体は、3価の不純物を使用して真性半導体をドープすることによって形成できます。ここで、「P」は正を示し、半導体の穴が高くなっています。

P型半導体ドーピング

P型半導体形成

Si半導体は四価の元素であり、結晶の一般的な構造には、4つの外部電子からの4つの共有結合が含まれています。 Siでは、III族とV族の元素が最も一般的なドーパントです。グループIIIの元素には、Siをドープするために使用されるときにアクセプターのように機能する3つの外部電子が含まれます。

アクセプター原子が内部の4価のSi原子を変更すると クリスタル 、次に電子正孔を作成できます。これは、半導体材料内で電流を生成する責任がある電荷キャリアの一種です。

この半導体の電荷キャリアは正に帯電しており、半導体材料内で1つの原子から別の原子に移動します。真性半導体に追加される3価の元素は、構造内に正孔を生成します。たとえば、ホウ素などのIII族元素をドープしたa-Si結晶は、p型半導体を作成しますが、リンなどのV族元素をドープした結晶は、n型半導体を作成します。全体はありません。穴の数は、数と等しくすることができます。ドナーサイトの（p≈NA）。この半導体の大部分の電荷キャリアは正孔ですが、少数の電荷キャリアは電子です。

P型半導体のエネルギー図

p型半導体のエネルギーバンド図を以下に示します。いいえ。共有結合内の穴の数は、3価の不純物を加えることによって結晶に形成することができます。少ない量 電子 伝導帯内でもアクセス可能です。

エネルギーバンド図

それらは、室温での熱エネルギーがGe結晶に与えられて、電子正孔対のペアを形成すると生成されます。ただし、電荷キャリアは、電子と比較して正孔の大部分が原因で、伝導帯内の電子よりも高くなります。したがって、この材料はp型半導体として知られており、「p」は+ Ve材料を示します。

P型半導体を介した伝導

この半導体では、num。三価の不純物を介して穴を形成することができます。半導体に与えられる電位差を以下に示します。

価電子帯内で利用可能な大部分の電荷キャリアは、-Ve端子の方向に向けられます。結晶を流れる電流が正孔によって行われる場合、この種の導電率はp型または正の導電率と呼ばれます。このタイプの伝導率では、外部電子は1つの共有結合から他の共有結合に流れることができます。

p型の導電率はn型半導体に比べてほとんどありません。 n型半導体の伝導帯内の既存の電子は、p型半導体の価電子帯の正孔と比較すると変動が大きくなります。穴が核に向かって結合していると、穴の可動性は低くなります。電子正孔形成は、室温でも行うことができます。これらの電子は少量で利用可能であり、これらの半導体内で流れる電流は少なくなります。

よくある質問

1）。 p型半導体の例は何ですか？

ガリウムまたはホウ素はp型半導体の例です

2）。 p型の大部分の電荷キャリアは何ですか？

穴は大多数の電荷キャリアです

3）。 p型のドーピングはどのように形成できますか？

この半導体は、ガリウム、ホウ素などの3価の不純物を使用した純粋なSiのドーピングプロセスによって形成できます。

4）。内因性および外因性半導体とは何ですか？

純粋な形の半導体は内因性と呼ばれ、不純物を半導体に意図的に添加して導電性にする場合は外因性と呼ばれます。

5）。外因性半導体の種類は何ですか？

それらはp型とn型です

したがって、これはすべてについてです p型半導体の概要 これには、ドーピング、形成、エネルギー図、および伝導が含まれます。これらの半導体は、ダイオード、ヘテロ接合やホモ接合などのレーザー、太陽電池、BJT、MOSFET、LEDなどのさまざまな電子部品の製造に使用されます。 p型とn型の半導体の組み合わせはダイオードと呼ばれ、整流器として使用されます。ここにあなたへの質問があります、p型半導体のリストに名前を付けますか？