質問: 半導体について 真性半導体に不純物をドープすると、ドナー準位やアクセプター準位が 形成されますよね?この準位にはエネルギー的なバンドの広がりはないんでしょうか?以前に、少し広がりを持っていると書いている本を読んだことがあるような気がします。どうなっているのか気になるので教えてください。また、広がりがないかどうかはどのような測定で観測することが出来るのでしょうか?よろしくお願いします。
回答: 「この準位にはエネルギー的なバンドの広がりはないんでしょうか?」 失礼ですが、「バンド」の意味を正しく理解されていますか? バンドを形成するということは、結晶の右端から左端までその状態がつながっていることを意味しますよ。 例えばsi中のp不純物がバンドを形成するためには、si内のそこら中にpが存在しなければならないわけで、 よく教科書に載っているような濃度の低いドーピングではpがポツンポツンとしか存在しないわけで、バンドの形成には至らずにあくまでも「準位」なのです。 もちろんp不純物の量を極端に増やせば、p同志がバンドを形成するかもしれません。ただしその場合は、siは半導体ではなく、金属になってしまいます。