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p-n接合【ピーエヌせつごう】

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

p-n接合
ピーエヌせつごう
p-n junction
半導体中でp型とn型の領域が接している部分。その境界面では,それぞれの主たる電荷キャリアである正孔と電子の拡散が起り,互いに中和して電気的空乏層ができる。空乏層に存在する不純物の電荷のために接合部に電位差が生じ,これが電流通過に対して障壁として作用する。正電圧をp型に加えると障壁の高さが低くなって電流が流れ,逆に負電圧を加えると高くなって電流は流れにくくなり整流性を示す。p-n接合はダイオードをはじめトランジスタなど多くの半導体素子に利用される。

出典:ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典
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化学辞典 第2版

p-n接合
ピーエヌセツゴウ
p-n junction

n-p接合ともいう.半導体中でp型領域とn型領域が接して障壁を形成している部分をいう.原料となる半導体はGeやSiが主であるが,化合物半導体も使われ,また同一の材料を用いた同種接合(ホモ接合)と異種の材料を組み合わせた異種接合(ヘテロ接合)がある.この接合部では,熱平衡状態でp型領域とn型領域のフェルミ準位が同一レベルとなり,その境界部分に遷移領域ができる.この部分では,イオン化したドナーアクセプターのため,コンデンサーを形成するとともに,両領域の静電ポテンシャルの差による拡散電位を発生し,種々の電気的特性を示す.p-n接合のもっとも重要な特性は整流性であって,図においてp型領域に正,n型領域に負の電圧を加えると,p型領域中の多数キャリヤーである正孔はn型領域へ,またn型領域中の電子はp型領域へ注入されるため,電流は流れやすい(順方向).次にp型領域を負,n型領域を正にするように電圧をかければ,少数キャリヤーが他領域へ流れ込むことになるので,電流は流れにくい(逆方向).また,この遷移領域に禁止帯幅以上のエネルギーをもった光を照射して電子-正孔対を発生させると,接合部に存在する電場のため,電子はn型領域へ,正孔はp型領域へ移動する.したがって,p型領域は正,n型領域は負に帯電し,光起電力効果を生じる.p-n接合は,整流作用を用いるダイオードやトランジスター光起電力効果を用いる光電池,静電容量が印加電圧によって変化することを用いたバラクター,順方向電流の注入による発光を用いたレーザーなどに利用される.

出典:森北出版「化学辞典(第2版)」
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