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半導体の備忘録

S.M. SZE, SEMICONDUCTOR DEVICES Physics and Technology
を読んでみる．
備忘録として日本語か，気分によっては英語でメモしていくことにしよう．
S.M. SZE, SEMICONDUCTOR DEVICES Physics and Technologyを読んでみる．
備忘録として日本語か，気分によっては英語でメモしていくことにする．
テキトーに．

#contents

* エネルギーバンドとキャリア密度 [#yea1006a]

半導体の基本的な性質について．

キーワード：結晶構造，バレンスバンド，エネルギーバンド，キャリア密度，

** 半導体物性 [#le4d9605]
絶縁体と金属の中間の導電性．
導電率は温度・発光・磁場・純度に敏感．
 導電率を人工的に自在に変化させることが出来るのが工業的に，電気的に扱いやすいのが最大の特徴．それこそが半導体の本質．みたいなことを授業で聞いた記憶がある．

Si, Ge, GaAs

- 1947年，トランジスタ
- 1950年台 Ge系ダイオード
- 1960年台 Si

化合物系ではGaAsがよく使われる．

** 結晶構造 [#v6d4f9ac]
格子定数

simple cubic, body-centerd cubic, face-centerd cubic

問題：
- 単位格子（unit cell）あたりの原子の密度の計算
- 物質の密度（g/cm^3）

結晶の面，ミラー指数

crystal plane, miller indices(indices: indexの複数形）

参考：http://hooktail.sub.jp/solid/millerIndex2/

** valence band（価電子帯） [#t48d1609]
valence: 原子価・結合価
語源は「力」らしい

covalent bonding：共有結合

温度が高くなると，共有結合電子が自由電子へ．
抜けた所はholeになる．

holeは液体の泡のようなもの

**エネルギーバンド [#u146eca4]
この節は長い．

原子１つの場合，の電子が持つエネルギーは，ボーアモデル的（詳細略）に
 E = -13.6/n^2 eV
原子２つの場合，距離が離れていれば，電子が持つエネルギーはそれぞれ原子が単体だった時と同じ．
しかし，近づけていくと，電子が持つエネルギーがそれぞれ全く同じなんてことはなくて，原子のinteractionで電子が持つエネルギーが変わってしまう（splitしてしまう）．
じゃあ，結晶のように多数のN個の原子が集まったら，電子が持つエネルギーもそれぞれN個にsplitすることになる．
splitしまくると，不連続だけど連続のように帯のようにみえるわけで，それがエネルギーバンドというものだ．
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