半導体物性

光の照射や電流の注入によって熱平衡から外れた半導体で、電子密度と正孔密度をそれぞれ表すために導入される準位を何と呼ぶか。

  1. Aドナー準位
  2. B擬フェルミ準位
  3. C真性フェルミ準位
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正解:B. 擬フェルミ準位

熱平衡から外れると、1つのフェルミ準位では電子密度と正孔密度を同時に表せなくなります。そこで電子用と正孔用に別々の擬フェルミ準位(イムレフ)を導入します。両者の差は、太陽電池の開放電圧などに関係します。

  • A. ドナー準位は、ドナー不純物がつくる伝導帯近くの準位です。
  • B. 正しい。非平衡では電子と正孔に別々の擬フェルミ準位を使います。
  • C. 真性フェルミ準位は、真性半導体のフェルミ準位で、ほぼバンドギャップの中央にあります。
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