外因性半導体は、電気的特性を大幅に変える能力を持つ特定の不純物がドープされた半導体であり、電子(ダイオード、トランジスタなど)または光電子アプリケーション(発光体および検出器)に最適です。

このプロセスでは、純粋な材料に適切な不純物を微量加えることで、その導電性を何倍にも高めます。外在的半導体は、不純物半導体またはドープ半導体とも呼ばれます。

不純物を添加する手順はドーピングと呼ばれ、不純物として用いられる原子はドーパントと呼ばれる。材料に添加されるドーパントは、純粋な半導体の元の格子構造が歪まないように選択される。

さらに、ドーパントは元の半導体の結晶内のいくつかのサイトのみを満たし、ドーパントのサイズは半導体原子のサイズとほぼ等しくなければなりません。

四価の Si や Ge などの材料をドーピングするプロセスでは、2 種類のドーパントが使用されます。

  • 五価元素、つまり原子価が 5 の原子には、ヒ素 (As)、リン (Pi)、アンチモン (Sb) などがあります。
  • 三価元素、つまり原子価が 3 の原子。たとえば、インジウム (In)、アルミニウム (Al)、ホウ素 (B) など。

P型半導体

AP型半導体とは、(Siのような)真性半導体に、(Si中のホウ素Bのような)アクセプタ不純物を意図的に添加したものである

これらの不純物はアクセプターとして知られています。なぜなら、結晶格子に挿入されると、結晶の残りの部分と完全に結合するために必要な電子を1つ以上欠いているからです。

ドーパント密度は、外部半導体の固有キャリア密度より常にはるかに大きくなります: NA>>ni。p 型材料の正孔密度は、ドーパント密度 NA に近くなります。

こちらもご覧ください:アモルファス半導体とは?

N型半導体

AN型半導体とは、意図的にドナー不純物(例えば、シリコン(Si )中のヒ素(As)やガリウムヒ素(GaAs)中のシリコン)を導入した真性半導体(例えば、シリコン(Si))のことです。ドナー不純物は、隣接する原子とのすべての結合を形成するために伝導帯に電子を1つ追加する必要があることから、このように呼ばれています。

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エリオットは熱心な環境保護主義者であり、ブロガーでもあります。彼は、自然保護、グリーン エネルギー、再生可能エネルギーに関する意識を広めることに人生を捧げています。環境科学のバックグラウンドを持つ彼は、地球が直面している問題を深く理解しており、他の人に変化をもたらす方法を教えることに尽力しています。

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