真性半導体とは をテンプレートにして作成 開始行: *本当にサルでもわかる話 [#jc9b049e] **真性半導体とは？ [#t99b1d96] 複雑なことを言うとワケわからなくなりますが、一言で言って... 『混ぜ物をしていないシリコンだけの状態の半導体』 程度の理解で十分だと思います。 「Siに混ぜ物をした半導体」というものは次回以降でお話しま... ~ **シリコンだけの状態の半導体を理解する [#h4461591] チップの中のシリコン１つ１つ（１原子）がどういう状態なの... ***シリコン原子は電子を４つ持っている [#i0225a62] 図に書くとこんな感じです。 #instagram(Bk6Zaw2nM0w) 良い図がなかったので自作しました。 あんまりうまくなくて申し訳ないです。 Si原子の周りに４つの電子があります。 今後、大きな○に元素記号（Siならシリコンですね）があれば「... ~ ***電子とは [#r6309446] これも細かいことを言うと長くなるので一言で。 『「マイナスの電気」を持ってる超小さな粒』 まずは、これでOKです。 ***原子は電子が８個あると安定する [#a49d4fe2] 「なんで？」と言いたくなりますが、「そういうルール」とご... 「なんで１＋１＝２なの？」とか、「なんでお腹空いたらご飯... そんなノリで。 ~ さて、Siは電子を４個持っています。 対して、安定する電子の数は８個。 ４個足りませんね。 ~ ***原子核は電子を共有できる [#c374a94f] Si同士は電子を共有できます。 意味がわからないと思うのでまた図を書きました。 #instagram(Bk6a1-VHsc-) Si同士を左右に並べました。 この状態では左の電子の数はと言われると、当然「４個」なの... ~ 「実際に誰（どのSi）の電子か」よりも、「自分の周りに何個... つまり「５個」になっちゃうんですよね～。 これであと３個になりました。 ~ ちなみに右側のSiは電子を奪われて３個になってるというわけ... それぞれのSiがそれぞれの電子を「共有」してるんですよね。 これを「共有結合」といいます。 ま、ワードは別にどうでもいいです。 ***すべての電子を共有させると・・・ [#i8769572] さて、上図から更に発展させます。 同じ要領で右だけじゃなくて、上も下も左も共有させるとこん... #instagram(Bk7a8pvHgwn) ~ これで□の中の電子の数をカウントすると「8個」になりますね。 これで、この図の真ん中のSiは安定して落ち着きます。 この状態をキープしようとします。 ~ 周りにSiをどんどんつなげていくと・・・ #instagram(Bk7bXcFHEo-) ~ こんな感じですべてのSiが電子8個で落ち着きます。 Siの結晶（かたまり、ウエハ）には小さいSiの原子が大量にあ... つまり「原子同士がくっついている状態が良い」ってことです... Siの結晶が硬いのはそういうことですね。 ~ ***このままだと電流は流れない [#xc09bef5] さて、この真性半導体の左に＋、右にーの電圧をかけても電流... 中にある電子が全部8個の状態になっていて、この状態から動き... 電流というものは＋とかーを持っているもの（例えば電子）が... ~ ただし、よっぽどな電圧を流した場合は別です。 その場合、本来動かない電子を無理やり動かしていることにな... したがってその半導体は壊れちゃいますね。 ~ さて、「半導体というものは電流を流してナンボ」な部品です。 電化製品に入ってるんだから当然ですよね。 ということで、真性半導体は実際にはほとんど使われることは... ~ しかしながら、ここから先の話をするためにこの話をしないと... ~ *少し難しい話 [#x2c9b004] **実際には3次元に結合している [#ze3ce27b] Siの結合をわかりやすさのため平面的に書いてますが、実際に... ○がSi原子核、線が電子2個だと思って頂ければいいです。 #ref(http://i.imgur.com/lgF1Ep3.png) ~ *参考文献 [#o6fa1c6c] なし 終了行: *本当にサルでもわかる話 [#jc9b049e] **真性半導体とは？ [#t99b1d96] 複雑なことを言うとワケわからなくなりますが、一言で言って... 『混ぜ物をしていないシリコンだけの状態の半導体』 程度の理解で十分だと思います。 「Siに混ぜ物をした半導体」というものは次回以降でお話しま... ~ **シリコンだけの状態の半導体を理解する [#h4461591] チップの中のシリコン１つ１つ（１原子）がどういう状態なの... ***シリコン原子は電子を４つ持っている [#i0225a62] 図に書くとこんな感じです。 #instagram(Bk6Zaw2nM0w) 良い図がなかったので自作しました。 あんまりうまくなくて申し訳ないです。 Si原子の周りに４つの電子があります。 今後、大きな○に元素記号（Siならシリコンですね）があれば「... ~ ***電子とは [#r6309446] これも細かいことを言うと長くなるので一言で。 『「マイナスの電気」を持ってる超小さな粒』 まずは、これでOKです。 ***原子は電子が８個あると安定する [#a49d4fe2] 「なんで？」と言いたくなりますが、「そういうルール」とご... 「なんで１＋１＝２なの？」とか、「なんでお腹空いたらご飯... そんなノリで。 ~ さて、Siは電子を４個持っています。 対して、安定する電子の数は８個。 ４個足りませんね。 ~ ***原子核は電子を共有できる [#c374a94f] Si同士は電子を共有できます。 意味がわからないと思うのでまた図を書きました。 #instagram(Bk6a1-VHsc-) Si同士を左右に並べました。 この状態では左の電子の数はと言われると、当然「４個」なの... ~ 「実際に誰（どのSi）の電子か」よりも、「自分の周りに何個... つまり「５個」になっちゃうんですよね～。 これであと３個になりました。 ~ ちなみに右側のSiは電子を奪われて３個になってるというわけ... それぞれのSiがそれぞれの電子を「共有」してるんですよね。 これを「共有結合」といいます。 ま、ワードは別にどうでもいいです。 ***すべての電子を共有させると・・・ [#i8769572] さて、上図から更に発展させます。 同じ要領で右だけじゃなくて、上も下も左も共有させるとこん... #instagram(Bk7a8pvHgwn) ~ これで□の中の電子の数をカウントすると「8個」になりますね。 これで、この図の真ん中のSiは安定して落ち着きます。 この状態をキープしようとします。 ~ 周りにSiをどんどんつなげていくと・・・ #instagram(Bk7bXcFHEo-) ~ こんな感じですべてのSiが電子8個で落ち着きます。 Siの結晶（かたまり、ウエハ）には小さいSiの原子が大量にあ... つまり「原子同士がくっついている状態が良い」ってことです... Siの結晶が硬いのはそういうことですね。 ~ ***このままだと電流は流れない [#xc09bef5] さて、この真性半導体の左に＋、右にーの電圧をかけても電流... 中にある電子が全部8個の状態になっていて、この状態から動き... 電流というものは＋とかーを持っているもの（例えば電子）が... ~ ただし、よっぽどな電圧を流した場合は別です。 その場合、本来動かない電子を無理やり動かしていることにな... したがってその半導体は壊れちゃいますね。 ~ さて、「半導体というものは電流を流してナンボ」な部品です。 電化製品に入ってるんだから当然ですよね。 ということで、真性半導体は実際にはほとんど使われることは... ~ しかしながら、ここから先の話をするためにこの話をしないと... ~ *少し難しい話 [#x2c9b004] **実際には3次元に結合している [#ze3ce27b] Siの結合をわかりやすさのため平面的に書いてますが、実際に... ○がSi原子核、線が電子2個だと思って頂ければいいです。 #ref(http://i.imgur.com/lgF1Ep3.png) ~ *参考文献 [#o6fa1c6c] なし ページ名:
