半導体に関する記述として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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(1)
ゲルマニウム (Ge) やインジウムリン (InP) は単元素の半導体であり、シリコン (Si) やガリウムヒ素 (GaAs) は化合物半導体である。
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(2)
半導体内でキャリヤの濃度が一様でない場合、拡散電流の大きさはそのキャリヤの濃度勾配にほぼ比例する。
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(3)
真性半導体に不純物を加えるとキャリヤの濃度は変わるが、抵抗率は変化しない。
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(4)
真性半導体に光を当てたり熱を加えたりしても電子や正孔は発生しない。
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(5)
半導体に電界を加えると流れる電流はドリフト電流と呼ばれ、その大きさは電界の大きさに反比例する。
要点
正解は(2)。拡散電流はキャリア濃度の勾配によって生じ、濃度勾配に比例します。Si・GeとInP・GaAsの分類、ドーピングによる抵抗率低下、光・熱励起、ドリフト電流との違いで他の選択肢を消します。
詳細解説
正解は(2)です。
1. 誤り。Si, Geは単元素半導体。InP, GaAsは化合物半導体。
2. 正しい。拡散電流は濃度勾配に比例して流れる（フィックの法則）。
3. 誤り。不純物を加える（ドーピング）とキャリア濃度が増加し、抵抗率は大きく低下する。
4. 誤り。光や熱エネルギーにより価電子帯の電子が伝導帯へ励起され、電子・正孔対が発生する。
5. 誤り。ドリフト電流は電界に比例する（\(v = \mu E\), \(J = \sigma E\)）。
以上より、選択肢(2)が正解です。
