半導体への不均一なドーピングについて質問です。まず半導体へのドナーの不均一... - Yahoo!知恵袋
■質問
半導体への不均一なドーピングについて質問です。まず半導体へのドナーの不均一なドーピングについて次のように書いてありました。
半導体にドナーを不均一にドーピングすると、電子の拡散がドーピングが高濃度な領域から低濃度な領域に起きる。負電荷をもつ電子が正電荷を持つドナーイオンから離れることで電荷の分離が起き、それによって電子が移動する向きと逆向きに電場が発生する。
ここまでは理解できたのですが、次の部分が理解できませんでした。
When equilibrium is reached, the mobile carrier concentration is not exactly equal to the fixed impurity concentration and the induced electric field prevents any further separation of charge. In most cases of interest, the space charge induced by this diffusion process is a small fraction of the impurity concentration, thus the mobile carrier concentration is not too different from the impurity dopant density.
次が英文の直訳です。
移動できるキャリア（電子？）の濃度は固定された(元の?)不純物濃度と正確には等しくなく、また、発生した電場によってそれ以上の電荷の分離は起こりません。ほとんどの場合、この拡散によって誘起された電荷は不純物濃度のごく一部にすぎず、それゆえに移動できるキャリアの濃度は不純物ドーピング濃度とそれほど違いがありません。
この部分の意味がいまいち理解できません。どなたかわかる方がいましたら解説よろしくお願いします。
■回答
平衡に達すると、移動体キャリア濃度は固定不純物濃度と正確に等しくなく、誘導電界はそれ以上の電荷分離を妨げる。ほとんどの場合、この拡散プロセスによって誘起される空間電荷は不純物濃度のごく一部であり、したがって、モバイルキャリア濃度は不純物ドーパント密度とそれほど異ならない。
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拡散と電界による移動が平衡する。この移動によって生じる空間電荷は不純物濃度に比べわずかであり、各部分のキャリア濃度は、不純物濃度に近い。
