N型半導体
N型半導体は、電子機器に使用される材料の一種である。
シリコンやゲルマニウムなどの純粋な半導体に不純物を添加することで作られる。不純物には、リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスなどの化学元素が使われることがある。これらをドナー不純物と呼ぶ。不純物は、半導体に自由電子を与えるので、ドナーと呼ばれます。この不純物の目的は、電荷キャリア、つまり電子線をより多く材料内で伝導できるようにすることです。最終的な材料は、元のシリコンやゲルマニウムよりもずっと導電性が高くなります。
はじめに
シリコンやゲルマニウムなどの半導体材料は、外殻に4個の電子を持っている。外殻の電子は価電子帯と呼ばれます。この4個の電子は、半導体原子が隣接する原子と結合を形成する際に使用されます。このため、伝導に利用できる電子の数は少なくなっています。
5価の元素とは、外殻に5個の電子を持つ元素のことである。n型半導体を作るには、リンやヒ素などの5価の不純物を添加する。不純物の電子のうち4個は、周囲のシリコン原子と結合する。その結果、1個の電子が空く。その結果、多くの自由電子を持つ材料ができあがる。電子は負の電荷の担い手なので、n型（負型）半導体と呼ばれる。添加される5価の不純物は「ドーパント」と呼ばれ、添加のプロセスは「ドーピング」と呼ばれます。
製造
N型半導体は、純粋な半導体材料に不純物を添加することで製造される。添加される不純物の量は、半導体の量に比べれば非常に少ない。この新しい半導体の働きは、ドーパントの量を制御することで変化します。
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