基本を理解する
* 純粋なゲルマニウム： 純粋なゲルマニウムは半導体であり、導体と絶縁体の導電率を持っています。その原子には4つの原子価電子があります。
* n-type半導体： N型半導体には過剰な遊離電子があり、電気が容易になります。この過剰はドーピングによって達成されます。
* ドーピング： ドーピングとは、半導体材料に不純物を追加して電気特性を変更するプロセスです。
n型半導体の作成
1。ドーパントを選択： Nタイプの半導体を作成するには、 5つの価電子電子を持つドーパントが必要です 。 ゲルマニウムの一般的なドーパントは次のとおりです。
* ヒ素（as）
* アンチモン（SB）
* リン（P）
2。ドーパントの紹介： いくつかの方法で、ドーパントをゲルマニウムクリスタルに紹介できます。
* 拡散： ドーパントの存在下でゲルマニウムクリスタルを加熱します。 ドーパント原子は結晶格子に拡散します。
* イオン移植： ドーパントのイオン（荷電原子）のビームを使用して、ゲルマニウム表面を砲撃します。このプロセスは、ドーパント原子を結晶構造に直接埋め込みます。
3。ドーパント統合： ドーパント原子は、結晶格子のゲルマニウム原子の一部を置き換えます。 ドーパントには1つの余分な価電子があるため、この電子を結晶に寄付します。これにより、材料を通過できる自由電子が作成され、導電率が向上します。
視覚化：
ゲルマニウム結晶を結合で接続された原子のグリッドとして想像してください。ヒ素原子（たとえば）を導入すると、周囲のゲルマニウム原子と4つの結合を形成しますが、結合に関与しない追加の電子もあります。この余分な電子は自由電子になり、材料の導電率が向上します。
結果：
ドープされたゲルマニウムクリスタルは、純粋なゲルマニウムよりも遊離電子の濃度が高くなっています。 これにより、N型半導体になります。
キーポイント：
*ドーパント原子の濃度は、N型半導体の導電率を決定します。より高いドーピングレベルは、より自由な電子のより多くの導電率を意味します。
* N型半導体は、トランジスタ、ダイオード、統合回路など、多くの電子デバイスで重要です。
