締切済み MOPACで半導体のバンドギャップ 2007/07/17 07:36 半導体のバンドギャップなんかもMOPACで予想できるんですか? みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 mitsuo-0324 ベストアンサー率43% (7/16) 2007/07/18 02:00 回答No.1 一般的傾向は予想できます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学化学 関連するQ&A ワイドバンドギャップ半導体について ワイドバンドギャップ半導体は不純物をドープすることでバンドギャップが大きいのになぜ半導体になるのですか? ドナー準位などの言葉を使って説明お願いします。 バンドギャップ? 半導体がバンドギャップを有する理由を述べよ。と言われて、わからず困りました。因に、固体電子論という講議です。どうして半導体はバンドギャップを持ってるのでしょうか。 「一般に、半導体のバンドギャップは温度を上昇すると小さくなります。」な 「一般に、半導体のバンドギャップは温度を上昇すると小さくなります。」なぜ小さくなるのでしょうか?? 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 半導体のバンドギャップが小さくなる理由 禁制帯などといったバンドギャップが現れる原理は、固体中は原子が周期的に並び周期ポテンシャルを持つからである。また、原子同士が接近して電子の波動関数が重なるので、電子の軌道が分裂して電子が存在できる状態に制限が生まれた事による。 理屈が間違っていると元も子も無いのでまず確認してもらいたいのですが、このように私は解釈しているのですが合っていますか?もし上の内容が正しいとすれば、シリコン等の元素がバンドギャップの幅(エネルギーギャップE_g)が狭くなる理由は一体どこから来るのでしょうか。参考書には半導体は絶縁体よりバンド幅が狭いというだけで狭くなる理由が書いてないので気になりました。 どなたかご教授してもらえないでしょうか。 半導体について 現在、半導体の勉強をしています。 バンドギャップエネルギーと誘電率の関係についての質問です。 ネット上で「バンドギャップの大きな半導体ほど、誘電率が小さくなります」という記述を見かけるのですが、これはどういった理由なのでしょうか。 初歩的な質問かもしれませんがよろしくお願いします。 真性半導体のバンドギャップの求め方がわかりません 真性半導体の電気伝導率の温度依存性がexp(-Ea/(kT))で、電子の状態密度有効質量が正孔の状態密度有効質量の2倍の時のエネルギーバンドギャップを求めるにはどうしたらよいでしょうか。 バンドギャップと熱 半導体(主にシリコンについて)のバンドギャップエネルギーは熱とどのような関係があるのでしょうか?そしてそれが半導体の光の吸収にどのように影響してくるのでしょうか?またそのことについてくわしく書かれている本があれば教えていただけますか? SiCのバンドギャップについて こんにちは、 次世代パワー半導体であるSiCは、従来のSiに対して、バンドギャップが3倍であると言われております。バンドギャップが大きいと、どのような利点があるのでしょうか?また、短所はないのでしょうか? 真性半導体について 真性半導体は バンドギャップの中央にフェルミ準位がある それは 何故ですか? 導体に近づけるために 何かを混ぜて価電子帯と伝導体の幅(バンドギャップ)の間に 不純物を入れることによって 熱励起しやすくする と書いてありました。 何を熱励起しやすくするのですか? 色々 考えてたら分からなくなってしまいました。 おしえてください 半導体はどの程度の電流電圧で導体になるのか? 半導体は、電気を通す導体と電気を通さない絶縁体の中間的性質を示す物質のことですが、 例えば、バンドギャップが1.0eVのもの(シリコンは約1.1eV)は、一般的に半導体に分類されます。 しかし、このバンドギャップ=1.0eVの半導体とは、どの程度の電圧・電流をかけると 価電子の励起が起きる(導電性になる)物質のことなのでしょう? (真性半導体のようなものを想定した場合) 電圧数ボルト?それとも数十ボルト?数百ボルト?数千ボルト? 半導体の導体と絶縁体の中間の性質と言われても、具体的なイメージが沸きません。 どなたか半導体分野に明るい方、分かりやすく教えて下さい。 よろしくお願いします。 バンドギャップについて バンドギャップを持つ半導体(絶縁体)を考えたとき、そのバンドギャップが現れる基本的な理由は、次の中でどれが一番近いのでしょうか? ただし、磁性半導体(絶縁体)は考えないでください。 また、出発点としては自由電子近似は使わず、局在した電子状態を考えてください。 1.伝導バンドと価電子バンドを形成する軌道のエネルギーが元々異なるから(例えば3sと3pのように)。 2.隣接原子同士が接近することで互いの軌道が重なり、結合軌道と反結合軌道に分かれるから。 3.1と2のどちらもありうる。 4.その他。 初めは2だと思っており、結合軌道から価電子バンドが、反結合軌道から伝導バンドがそれぞれ作られるのではないかと思っていました。 しかし、参考URLの2章にもあるように、2つの水素原子を考えると結合軌道と反結合軌道にエネルギー2t(t:移動積分)だけ分かれますが、3つ、4つと原子数を増やしていくとこのエネルギーはどんどん小さくなり、十分大きなN原子にまでなると、連続的になってしまいます。 つまり、エネルギーギャップがなくなってしまうと思うのです。 それで2は違うのかなと思いつつ色々考えたのですが分からず、質問させていただいた次第です。 それではよろしくお願いいたします。 参考URL:http://www.f.waseda.jp/terra/pdf/ceramics.pdf 半導体で・・・ 半導体のことを今勉強しているのですが、エネルギーギャップという言葉が出てきたのですが、エネルギーギャップとは何なのかがあまりわかりません。どなたか教えてください。 バンドギャップ 真性半導体のバンドギャップはその物質に固有の温度や電子数によらない定数なのでしょうか。また、状態密度が与えられた場合には、励起する電子の数は求められるのですが、全電子数を求めようとすると発散してしまいます。全電子数は計算できないのでしょうか。だれか解説をお願いします。 半導体の電気抵抗とバンドギャップ 先日、半導体(ゲルマニウム)の電気抵抗を計測する実験を行いました。その実験結果を元に半導体の活性化エネルギーと高温極限での抵抗値を求めたのですが何か違うような気がします。 使った式はR(T)=R_∞ * exp{Q/(kT)} です。R_∞は高温極限での抵抗値、Qは活性化エネルギー、kはボルツマン定数、Tは絶対温度です。 この式と実験結果を使って求めると、 R_∞=2*10^(-4) [Ω] =0.2 [mΩ] Q=0.4[eV] となりました。 ただ、疑問に思うところがあります。R_∞に関しては高温極限とはいえ余りに抵抗値が低すぎるのではないか。 それとQについてはQ=E/2 (E:バンドギャップ)であり、資料からゲルマニウムの室温付近のE=0.666[eV]よりQ=0.333[eV]が妥当なはずなのに約0.7[eV]も差が出ている。 このような疑問です。 Qについては調べていくと、半導体に不純物が含まれていると不純物準位というのができてEの幅が広がるとあったのでそのせいかとも思ったのですが、それにしても差が大きいような気がします。 自分の求めたR_∞、Q は妥当なのでしょうか?それともおかしいのでしょうか?些細なことでも結構ですのでアドバイスをいただけたらと思います。 よろしくお願いいたします。 半導体でトランジスタを作成したとき高温で動作するかどうかはバンドギャッ 半導体でトランジスタを作成したとき高温で動作するかどうかはバンドギャップで決まりますか? バンドギャップが大きいほうが高温に耐えうるのでしょうか。 半導体ー半導体界面 p型半導体とn型半導体の界面を次のように表現した図がありました。 模式的エネルギーダイアグラムとあります 界面では2つの半導体のhomo lumoは連続になるのではないでしょうか。なぜこんなにバンドベンディングが起こっているのでしょうか。 半導体にのギャップエネルギー 半導体で、電気抵抗率lnρと温度1/Tについて、 lnρ=A(1/T)+BからAを求め、A=Eg/2kbからギャップエネルギーを求めたのですが、単位がjΩcmになります。どう単位を変換すればeVになるのでしょうか? 半導体デバイスの仕組みを教えてください はじめまして。 CPUやメモリなどのデバイスは半導体で出来ていると聞きます。 1.半導体のどのような性質が CPU やメモリを実現するのでしょうか? 2.その性質は何故に実現するのでしょうか? 半導体に関しては、 ・価電子帯と伝導帯のバンドギャップが狭く、その幅は温度に依存する。 ・N型(電子)、P型(ホール)があり、ドーピングによってその伝導度が大きく変化する。 と理解しております。 まことに不躾な質問ではございますが、宜しく御教示くださいますよう、お願い致します。 半導体のバンド図について 真性半導体バンド図において、伝導帯と価電子帯の等価状態密度が等しいとき、フェルミエネルギーは伝導帯と価電子帯の真ん中になりますか? 化合物半導体のフェルミ準位について 真性半導体においてフェルミレベルがバンドギャップの中心にくる事は理解できたのですが、化合物半導体において同様の事を考えてみると当てはまらない事に気付きました。GaAsなどではn型不純物をドープしていないにもかかわらず、伝導体に近い位置にフェルミレベルが存在します。 理由のわかる方、よろしくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? Part2 タイヤ交換 アプローチしすぎ? コロナの予防接種の回数 日本が世界に誇れるものは富士山だけ? AT車 Pレンジとサイドブレーキ更にフットブレーキ 奢りたくありませんがそうもいかないのでしょうか 臨月の妻がいるのに… 電車の乗り換え おすすめのかっこいい曲教えてください! カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科(小学校・中学校)化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他(自然科学) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など