半導体の概要とそのタイプ
半導体は、無機または有機の物質であり、化学構造、温度、照明、およびドーパントの存在に応じてその導電性を制御できます。これらの材料は、銅や金などの金属と、ガラスのような絶縁体の間の電気伝導度を持つことから半導体と名付けられました。半導体の特性は、価電子帯と伝導帯の間のエネルギーギャップによって決定されます。このエネルギーギャップは4eV未満（約1eV）であり、価電子帯と伝導帯の間のエネルギー範囲で、電子状態が禁止されています。
半導体の分類
半導体は、その電子特性に基づいて二つの基本的なタイプに分類されます。
- 固有半導体：これらは、シリコンやゲルマニウムのような単一の元素で作られた純粋な半導体で、意図的な不純物のドーピングがありません。
- 外来半導体：これらは、電子特性を変更するために意図的に不純物でドープされた不純な半導体です。
外来半導体のタイプ
外来半導体は、p型とn型の二つにさらに分類されます。
- p型半導体：ボロンのような不純物原子が半導体材料に導入されると、価電子が少ないため、価電子帯に「ホール」（電子の不在）が作られ、これが正の電荷キャリアとして電流を運ぶことができます。
- n型半導体：リンのような不純物原子が半導体材料に導入されると、これらの不純物は半導体材料よりも多くの価電子を持っており、伝導帯に余剰電子が生じ、これが負の電荷キャリアとして電流を運ぶことができます。
固有半導体と外来半導体の特性
固有半導体は、純粋またはi型半導体とも呼ばれ、シリコンまたはゲルマニウムの定期的な結晶格子に外国原子の少量を添加することにより、その電気特性に劇的な変化をもたらします。これらの外国原子は、半導体の結晶構造に組み込まれ、半導体内の自由な電荷キャリア（電子または電子ホール）を提供します。
外来半導体では、これらの外国のドーパント原子が主に電流を結晶を通して運ぶ電荷キャリアを提供します。ドーパント原子は、電子受容体または供与体として分類され、それに応じてドープされた半導体は、n型半導体またはp型半導体として知られています。
