半導体

半導体とは

ケイ素やゲルマニウムのように、電気に対して導体と絶縁体の中間の性質を示すものを半導体という。導体（金属）は自由電子によって電流が流れるため、温度が上昇すると金属原子核が激しく振動し、電子の流れが妨げられるため電気抵抗が増える。（電流を流しにくくなる。）

半導体は、温度が上昇すると、共有結合に使われていた電子がその位置を離れて飛び出し、移動できる電子が府売るために電流を流しやすくなる。（電気抵抗が減る。）

p型とn型半導体

不純物半導体

半導体に、微量の不純物を加えたものを不純物半導体といい、p型とn型がある。

p型半導体は１３族など共有結合する電子の数が少ない元素を混入したもので、正(positive)の電荷を持つ正孔が存在するためp型と呼ぶ。

n型半導体は、価電子の数が多い１５族の元素などを混入したもので、負(negative)の電荷を持つ自由電子が存在することから、Negativeの頭文字をとってn型半導体と呼ばれる。

ダイオードとトランジスタ

半導体の利用

p型半導体とn型を接合したものは、一方にしか電流を流さない（整流）ダイオードとなる。ダイオードには整流機能以外に、発光ダイオードや半導体レーザーのようなものもある。

また、二つのp型ないしn型半導体の間にごく薄い他の型の半導体を挟んだものはトランジスタで、それぞれpnpトランジスタ、npnトランジスタという。

ダイオードやトランジスタや他の素子を一枚のシリコン板の上に組んだものを集積回路(IC: Integrated Circuit)という。

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