真性半導体と外因性半導体の違い
真性半導体と外因性半導体は、ドーピングや不純物の添加、半導体材料中の電子や正孔の密度、導電率、その他の様々な要因への依存性などの様々な要因を考慮して区別される。
二つのタイプの半導体の違いを以下に詳細に示します。
差の基礎 | 内因性半導体 | 外因性半導体 | |
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差の基礎 | 内因性半導体 | 外因性半導体 | |
不純物のドーピング | 不純物のドーピングまたは添加は、真性半導体において行われない。 | 外因性半導体を調製するために、純粋な半導体中に少量の不純物を添加する。 | |
電子と正孔の密度 | 伝導帯の自由電子の数は価電子帯の正孔の数に等しい。 | 電子と正孔の数は等しくありません。 | |
電気伝導率 | 電気伝導率は低いです。 | 電気伝導率が高い | |
電気伝導率の依存性 | 電気伝導率は温度だけの関数です。 | 電気伝導率は、純粋な半導体中の不純物ドーピングの量だけでなく、温度に依存します。 | 電気伝導率は、純粋な半導体中の不純物ドープの量に依存 |
例 | 純粋なシリコンとゲルマニウムの結晶形。As、Sb、P、In、Bi、Alなどのような不純物。 ゲルマニウムとケイ素原子でできています。 |
真性半導体は、ここでは不純物の添加が行われないため、半導体の純粋な形態です。 真性半導体の例としては、シリコン(Si)とゲルマニウム(Ge)があります。
真性半導体と外因性半導体の違い
- 真性半導体では、純粋な半導体と不純物の添加は行われませんが、外因性半導体は純粋な半導体に不純物
- 真性半導体中の電子と正孔の密度は同じであり、すなわち伝導帯に存在する自由電子の数は価電子帯の正孔の数に等しい。 しかし、外因性半導体の場合、電子と正孔の数は等しくありません。 P型半導体では、正孔が過剰であり、n型半導体では電子の数が正孔の数よりも大きい。
- 真性半導体の電気伝導率は低いが、外因性半導体では電気伝導率が高い。
- ヒ素、アンチモン、リン、アルミニウムインジウムなどの不純物。 外因性半導体を形成するために、シリコンおよびゲルマニウムの純粋な形態に添加される。 シリコンとゲルマニウムの結晶の純粋な形は、真性半導体に使用されます。
- 真性半導体の電気伝導率は温度だけの関数ですが、外因性半導体の電気伝導率は、純粋な半導体の温度と不純物ドープ量に依存します。