Q4.温度によってどのように依存するの?
A4.例として、n形半導体における依存のされ方を図と対応させながら、説明しています。
      a)絶対温度零度。
          熱エネルギーがないから、キャリア密度は0のままで、ドナーは、イオン化してません。
     

b)温度を少しだけ上げてみましょう。 E
D
Ecのすぐ下にあるからちょっとしたエネルギーで、電子を放出したがります。
          でも、温度が低い間は、Ec以上に上がった電子はエネルギー不足のため不安定で、
          またすぐにE
D
に落ちてしまします。
          だから、全体としては、少量の電子がEc以上に存在することになります。
     ここから、いくつかのドナーは、電子を放出するために、陽イオン化します。
          

c)もうチョイ温度を上げてみよう。 E
D
上にあるドナーが調子に乗ってどんどん電子を放出しはじめます。
          

d)室温。 殆どのドナーは、電子を放出しています。

このぐらいまでが、下図の(A)の領域であり、
キャリアの凍結領域
という。
      e)さらに温度を上げてみよう。
          ドナーが調子に乗りすぎて持ち駒である電子を全て放出しています。
          

f)さらにさらに温度を上げてみよう。 まだ電子を放出するように思われがちですが、ここでは、e)でもふれたようにE
D
は、
     からっぽなんでEvから電子が上がってくるほどのエネルギーを得るまでは、しばらく、
     一定のキャリア密度を保ちます。
     このぐらいまでが、下図の(B)の領域であり、
飽和領域
という。
      g)バリバリ温度を上げます。
          E
D
そっちのけで電子が無尽蔵のEvからバンバンEcへ上がっていきます。  
          ここでは、全てのドナーが陽イオン化しています。
     
     この辺りが、下図の(C)の領域であり、真性領域という。
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