なぜCDSが常にN型半導体なのですか?
その理由は次のとおりです。
固有のCDS:
* 化学量論CDS: 理想的には、純粋なCDには、同数のカドミウム(CD)と硫黄(S)原子があります。これにより、電子電子が価電子帯に、伝導帯に穴があり、バランスの取れた電子分布につながります。
* 小さなバンドギャップ: CDSのバンドギャップは約2.4 eVです。つまり、電子は伝導帯に比較的簡単に励起できます。これにより、小さな固有のキャリア濃度につながり、低温でほぼ絶縁体になります。
外因性CDS:
* nタイプのCD: 最も一般的なタイプのCDはNタイプです。これは、塩素(CL)や臭素(BR)などのドナーの不純物を結晶格子に導入することによって達成されます。これらの不純物には、硫黄と比較して1つの余分な価の電子があり、伝導帯に寄付され、自由電子が生成され、導電率が向上します。
* p型CD: あまり一般的ではありませんが、P型CDは、銅(CU)や銀(AG)などのアクセプター不純物を導入することで実現できます。これらの不純物は、硫黄よりも原子価の電子が1つ少ないため、価数帯域に空孔が生成され、電気を伝達できる「穴」として機能します。
CDSタイプに影響する要因:
* 準備方法: 合成および成長条件の方法は、不純物と欠陥の存在に影響を与え、導電率の種類を決定することができます。
* 化学量論: 空室や間質性などの欠陥は、電子特性に影響を及ぼし、CDをN型またはP型のいずれかにします。
* 温度: 高温では、固有のキャリア濃度が増加し、不純物の影響が減少し、内因性半導体として振る舞う可能性が高くなります。
要約:
CDSは本質的にNタイプではありません。その導電率は、不純物と欠陥の存在によって決定され、さまざまな調製方法と条件によって制御できます。ドナーの不純物の導入が容易なため、N型CDSはより一般的ですが、P型CDは特定の状況下でも取得できることを覚えておくことが重要です。