問題文
半導体のpn接合を利用した素子に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
選択肢
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(1)
ダイオードにp形が負、n形が正となる電圧を加えたとき、p形、n形それぞれの領域の少数キャリヤに対しては、順電圧と考えられるので、この少数キャリヤが移動することによって、極めてわずかな電流が流れる。
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(2)
pn接合をもつ半導体を用いた太陽電池では、そのpn接合部に光を照射すると、電子と正孔が発生し、それらがpn接合部で分けられ電子がn形、正孔がp形のそれぞれの電極に集まる。その結果、起電力が生じる。
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(3)
発光ダイオードのpn接合領域に順電圧を加えると、pn接合領域でキャリヤの再結合が起こる。再結合によって、そのエネルギーに相当する波長の光が接合部付近から放出される。
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(4)
定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)はダイオードにみられる順電圧・電流特性の急激な降伏現象を利用したものである。
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(5)
空乏層の静電容量が、逆電圧によって変化する性質を利用したダイオードを可変容量ダイオード又はバラクタダイオードという。逆電圧の大きさを小さくしていくと、静電容量は大きくなる。
選択肢(4)の定電圧ダイオード(ツェナーダイオード)は、**逆方向**電圧を加えた際に発生する降伏現象(ツェナー降伏やアバランシェ降伏)を利用するものである。「順電圧・電流特性」という記述が誤りである。
なお、選択肢(1)の「少数キャリアに対しては順電圧と考えられる」という表現は少し独特だが、逆バイアス状態において少数キャリアにとっては障壁がなくなり、電界によって引き寄せられる(ドリフトする)状態を指しており、これが逆方向飽和電流の原因となるという文脈において、現象の説明としては正しい。