도너 농도 1×10¹⁶ cm⁻³인 n형 실리콘(도너는 모두 이온화, 진성 캐리어 밀도 ni = 1×10¹⁰ cm⁻³)의 정공 밀도는 대략 얼마인가?

정답: A. 1×10⁴ cm⁻³

도너가 모두 이온화되어 있으므로 전자 밀도는 n ≈ 1×10¹⁶ cm⁻³입니다. 질량 작용의 법칙 n × p = ni²에서 p = (1×10¹⁰)² ÷ 1×10¹⁶ = 1×10⁴ cm⁻³이 됩니다. 다수 캐리어의 1조분의 1밖에 되지 않는 소수 캐리어이지만, PN 접합의 역방향 전류나 바이폴라 트랜지스터의 동작은 이 소수 캐리어가 담당합니다. ni는 온도에 따라 급격히 늘어나므로 소수 캐리어 밀도도 고온에서 크게 늘어납니다.