正孔,ホール(Hole)
シリコンやゲルマニウムは4つの価電子を持つ。
シリコンやゲルマニウムの結晶では、これら価電子はすべて共有結合に寄与しているため、絶対零度では結晶内で余った電子はない。
一方で、原子はその温度に応じた熱エネルギーで振動している。これを熱振動という。
絶対零度では熱振動はゼロであるが、温度の上昇に伴い振動が増加する。
振動が大きくなると、一部の価電子が共有結合から離脱し、自由電子となるのだ。
「温度の上昇に伴い抵抗値が低下する」という半導体の特性は、これに起因する。
共有結合から電子が離脱すると、その部分には正電荷が残る。
もともと電荷がない場所から負電荷を持った電子が抜けたので、残ったのは正電荷ということになる。これが正孔だ。ホールともいう。
正孔は電子が抜け出た穴であるが、正孔も電荷に引かれて動くことができる。
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2005/06/01
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