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半導体の自由電子はいくつですか?

半導体の自由電子の数は固定数ではありません 。以下を含むいくつかの要因に依存します。

* 半導体のタイプ: 固有の半導体(純粋なシリコンやゲルマニウムなど)は、室温での遊離電子の数が非常に少ないです。 外因性半導体(不純物がドープされている)は、ドーパントの種類と濃度に応じて、はるかに多くの遊離電子を持っています。

* 温度: 温度が上昇すると、より多くの電子が結合から解放されるのに十分なエネルギーを獲得し、遊離電子の数を増やします。

* ドーピング: 半導体結晶構造に不純物(ドーパント)を追加すると、遊離電子または穴の数(電子空室)が大幅に増加する可能性があります。

* 電界: 電界を適用すると、電子が漂流し、半導体のさまざまな部分の濃度を変更する可能性があります。

したがって、特定の材料、温度、ドーピング、およびその他の条件に関する詳細情報なしに、半導体の自由電子に特定の数値を与えることは不可能です。

これがそれについて考えるための簡略化された方法です:

* 固有半導体: 熱励起のために、小さいが有限の自由電子の数があります。

* n-type半導体: 電子を寄付するドナーの不純物の存在により、はるかに多くの遊離電子があります。

* p-type半導体: 電子を受け入れるアクセプター不純物の存在により、より多くの穴(電子空孔)があります。

特定の半導体の自由電子の数を計算するには、上記の要因を考慮して、より複雑なモデルを使用する必要があります。

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