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半導体の種類

半導体デバイスに電圧が印加されると、電子電流はソースのプラス側に流れ、ホール電流はソースのマイナス側に流れます。 このような状況は、半導体材料でのみ発生します。

シリコンとゲルマニウムは最も一般的な半導体材料です。 一般に、半導体の導電率は、金属と絶縁体の導電率の間にあります。

半導体としてのゲルマニウム

以下は、*ゲルマニウム*に関するいくつかの重要なポイントです-

  • ゲルマニウムの最も外側の軌道には4つの電子があります。 結合では、原子は外側の電子のみで表示されます。
  • ゲルマニウム原子は、共有結合で価電子を共有します。 これを次の図に示します。 ゲルマニウムは、共有結合に関連するものです。 ゲルマニウムの結晶形は、結晶格子と呼ばれます。 このタイプの構造には、次の図に示すように原子が配置されています。
  • このような配置では、電子は非常に安定した状態にあるため、導体との関連付けにはあまり適していません。 純粋な形では、ゲルマニウムは絶縁材料であり、*真性半導体*と呼ばれます。

次の図は、シリコンとゲルマニウムの原子構造を示しています。

原子構造

半導体としてのシリコン

半導体デバイスは、さまざまな電子部品の製造にもシリコンを使用しています。 シリコンとゲルマニウムの原子構造を上図に示します。 シリコンの結晶格子構造は、ゲルマニウムの結晶格子構造に似ています。

以下は、シリコンに関する重要なポイントの一部です-

  • ゲルマニウムのような最外殻に4つの電子があります。
  • 純粋な形では、半導体デバイスとしては役に立ちません。
  • 不純物を追加することにより、所望の導電率を得ることができます。
  • 不純物の追加は、管理された環境で慎重に行う必要があります。
  • 追加された不純物の種類に応じて、電子の過剰または不足が発生します。

次の図は、シリコンの固有結晶を示しています。

固有の結晶