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令和6年10月16日 (水)
⇒#217@講義;

👨‍🏫 000.  n型半導体


無機固体化学 では、 「 無機固体の半導体と原子価制御 」 の中で、 「n型半導体」について 述べられています ⇒#217@講義;。

📆 初版
#🗒️👨‍🏫構造#🗒️👨‍🏫陽イオン#🗒️👨‍🏫不定比化合物#🗒️👨‍🏫絶縁体#🗒️👨‍🏫導電率#🗒️👨‍🏫伝導電子#🗒️👨‍🏫空間

酸化亜鉛(ZnO)  ウルツ鉱型構造イオン方際密充填の中の4配位サイト1/2陽イオン入っている構造白色で白の絵の具の顔料やベビーパウダーも使われる

   Znの電子配置は[Ar]4s23d10Zn2[Ar]4s03d10
   理想的なZnOは絶縁体
   ZnOもNiO同様不定比化合物だがNiOと異なるのは
   Znが酸素よりも過剰なこと中性亜鉛原子4配位
   サイトまたは6配位サイト入っている(4配位サイト
   残り半分と6配位サイト全部が空いている)
   したがって酸化亜鉛組成不定比考慮して書けば
    Zn1+xO (x≒10-6)なる
   中性Zn原子は
     Zn Zn + e-  Zn2 + 2e-
   ように自らがイオンなる代わりに電子放出それらの電子が結晶構造移動する
   従って不定比な酸化亜鉛はn型半導体である中性亜鉛原子1個の電子放出しているという前
   提に立ってイオン電荷考慮した化学式書くとZn21-xZn2xO2-なる(電荷の総和がゼロ
   あること確かめよ)

☆酸化亜鉛の電気的性質
  不定比組成(x≒10-6)酸化亜鉛導電率室温10-1Sm-1程度NiOよりも不定比の度合いが小さい
 もかかわらず導電率高いこれは伝導電子(Zn2イオン付け加えられるもう1個の電子)がZnの 4s軌道に入るためである4s軌道は空間的に大きく広がっているので隣り合ったZnどうしの4s軌道 互いに重なり合っているそのため電子移動容易に起こるNiOの場合には正孔(Ni3状態)移動するたびごとに酸化物イオンわざわざ位置ずらす必要があったがZnOではその必要がないことが高い導電率原因なっている付け加えるとZnOも半導体なので高温ほど導電率高くなるがその度合いはNiOに比べて小さい

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参考文献( 書籍雑誌URL )


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<article> . <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=217'> <q><cite> n型半導体 </q></cite> </a>.
山形大学,  <a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID=11058'> 無機固体化学 <a/a> 講義ノート, 2005.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=217'> https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=217 </a> ,  (参照 <time datetime="2024-10-16">2024-10-16</time>). </article> </li>
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