不純物準位について

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＜不純物準位の知識＞

2007/09/16 日記<不純物準位>

不純物準位

不純物準位（ふじゅんぶつじゅんい、英語|英：Impurity state）とは、物質中の不純物が作る準位のこと。特に、半導体のバンドギャップ中にこの不純物準位が出来る場合が非常に重要。バンドギャップ中に出来る準位の位置により、n型半導体、p型半導体を形成できる可能性がある（深い準位、例えばバンドギャップの真ん中に準位を形成してしまうこともある）。準位の位置は、その半導体と不純物の種類によって決まりP型半導体になる場合がアクセプタ準位、N型半導体になる場合がドナー準位と呼ぶ。

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関連サイト

http://www.phys.aoyama.ac.jp/aqm/kickoff2007/abst21_Ohta.pdf
ドープされた半導体における超伝導理論の展開
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョン希薄極限ではボロンの不純物準位は価電子帯のトップから0.37eV高い所に現れる。角度分解光電子分光スペクトルのラインシェイプや電気抵抗の測定からキャリアの寿. 命が極めて短いことが示され、この系では乱れの効果と超伝導の関係を調べる事が...

http://akita-nct.jp/~tanaka/kougi/2007nen/3e/3-2intrinsiccarrier.pdf
ε ε ε
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョン3-2 真性半導体のキャリア密度とフェルミ準位. 真性半導体では不純物の影響がないため、熱エネルギー等を得て価電 ... 実際のフェルミ準位は若干 E. C. 寄りとなる。 3-3 不純物準位. ・n 形半導体： ?族＋ドナー原子（主に?族元素...

http://www.kawarada-lab.com/research/2006/takenouchi.html
高濃度ボロンドープダイヤモンドにおける超伝導の研究
原子から供給されるキャリアによって、ダイヤモンドの超伝導は生じていると考えられます。ボロンの濃度を増やすことで不純物準位はしだいにバンドを形成し、このバンドがエネルギー帯と交わることで絶縁帯から半導体、金属的伝導、超伝導体へ...

http://dspace.wul.waseda.ac.jp/dspace/bitstream/2065/529/2/Shinsa-3792.pdf
博士論文審査報告書
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョンまた、結晶中の不純物は TiO. 2. の禁制帯中に不純物準位をつく. り､光励起された電子－正孔の再結合中心として働き､光触媒活性を低下 ... の結晶構造や、再結合中心となる不純物準位といった光触媒活. 性を支配する因子の探求を行ったものである ...

http://suemoto.issp.u-tokyo.ac.jp/handoutai/indexcomp.htm
Table of Contents
純物・格子欠陥の形態的分類 4.2 浅い（水素原子型）不純物. 4.2.1 有効質量近似 4.2.2 浅い水素原子的なドナー 4.2.3 異方的な伝導帯に付随したドナー 4.2.4 ダイヤモンド型および閃亜鉛鉱型の半導体中のアクセプター準位. 4.3 深い不純物準...

http://dspace.tulips.tsukuba.ac.jp/dspace/bitstream/2241/5478/1/A2304.pdf
博甲第2304号論文の内容の要旨
イプ: PDF/Adobe Acrobat但し，不純物準位が励起ギャップ内に存在する場合は. この限りではなく，この時，スケール則は成立しない。このスケール則は，非対称アンダーソン模型の場合にも. 調べられ，磁性極限から価数揺動状態に至るまで成立することが示された...

http://kelvin.phys.s.u-tokyo.ac.jp/fukuyama_lab/japanese/research/quantum_hall.html
Fukuyama Lab. / Research / Quantum hall
れは不純物のない理想的な場合であって，現実には（特に半導体では不可避的に）不純物効果によってランダウ準位はエネルギー幅をもちます。図（a）にあるように不純物準位中にフェルミエネルギーがきたとき，電子はローレンツ力をうけて不純...

http://msl.kek.jp/mSR/activity/muonium/1_1_ja.html
Recent Activity | The MuSR Group
コン中では燐原子がn型、ホウ素原子がp 型のキャリアを供給するが、これを微視的に見ると、例えば燐原子の電子状態はシリコンのエネルギーギャップの伝導帯に近いところに不純物準位を形成する。重要なのはこの不純物準位から伝導体への励...

http://www.osakafu-u.ac.jp/info/about/ronbun/h19/pdf/0702_03/k1046.pdf
論文要旨
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョン半導体の深い準位中心での無輻射非断熱過程は，様々な分野において古く. から関心を持たれてきた．このような非断熱過程の最も基礎的な現象の 1 つに，点欠陥に. よる自由キャリアの無輻射捕獲がある． Henry と Lang は，半導体における深い不純物準...

http://www.kobelco.co.jp/technology-review/pdf/48_3/039-042.pdf
酸化インジウムの電子状態に及ぼす不純物の影響
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョン電子状態計算によりバンド構造や不純物準位，欠陥準位. などに関する知見をえることは，半導体の基礎的な物性. 予測の第一歩となる。これまで，ITO に対してクラスター法をもちいた電子. 状態計算をおこない，ITO 中の Sn が酸素欠陥と複合...

http://wapedia.mobi/ja/%E7%9C%9F%E6%80%A7%E5%8D%8A%E5%B0%8E%E4%BD%93
Wiki: 真性半導体
（しんせいはんどうたい）とは、不純物を添加していない純粋な半導体のことを指す。 ... ドーピングされている場合、フェルミ準位は、そのドナー準位やアクセプタ準位近傍に存在するが、真性半導体では、禁制帯のバンドのほぼ中央に位置する...

http://edmain.ed.kyushu-u.ac.jp/~miyao/files/30p-zd-1.pdf
イオンビーム合成したβ-FeSi の不純物伝導
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョンおり,2キャリア伝導の可能性が示唆された。2キャリアモデルを用いてホール. 係数を解析した結果を右表に示す。不純物準位に起因した移動度は. 0.85cm. 2. /Vs(25K)である。これは同じ不純物濃度を有するGaAs等と比較して,. 約1桁以上低い値である...

http://frontier.iwate-u.ac.jp/res.htm
無題ドキュメント
ネルギーギャップが小さく、不純物原子や格子欠陥に由来する欠陥準位をエネルギーギャップ中に持ちます。 ... 伝導バンドに近い欠陥準位（不純物準位）を持つ半導体に外部からの熱振動程度のエネルギーを与えられると、この欠陥準位に捕らわ...

http://www.d7.dion.ne.jp/~shinri/nomenclator.html
光触媒用語集
って電子が価電子帯または不純物準位から励起され，伝導電子または正孔が生じるためにおこる現象で，電圧を加えれば光電流が流れる。光伝導を示す物質を光伝導物質という。光溶解（photodissolution）: CdS、CdSeなどのカルコゲナイト半導...

http://www.mext.go.jp/a_menu/kagaku/chousei/news/1999/news079.htm
科学技術振興調整費ニュース [第158号]
ループでは、酸化亜鉛セラミックスの粒界における不純物準位の挙動を解析するために、種々の酸化亜鉛単結晶の ... そうした酸化亜鉛の機能は、結晶内に存在する不純物準位の制御や、セラミックス中に存在する粒界界面準位の状態と強く相関し...

http://www.jaist.ac.jp/library/thesis/ms-master-1998/y-sato/abstract.pdf
太陽電池における不純物光起電力効果の実験的検証
イプ: PDF/Adobe Acrobat不純物光起電力効果（. IPV. 効果）は、半導体のバンドギャップ中に積極的に不純物を. 導入し、その準位を利用して通常吸収できない長波長光の有効利用を図るためのものであ. る。数値解析により、不純物準位を介した電子の励起がその準位を介する再結...

http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j80-c2_3_95&category=C&year=1997&lang=J
IEICE SEARCH SYSTEM
含まれる不純物は，半導体の電気的特性に大きく影響する．このため，不純物密度とエネルギー準位を正確に評価すること ... この関数は各不純物準位に対応した温度でピークを示すため，各ピーク値とそのときの温度を用いて，各々の不純物密度...

http://quanta.synchem.kyoto-u.ac.jp/rks/DrKamisaka-Tokyo.pdf
炭素ドープしたルチル型およびアナターゼ型酸化チタンの光学応答 ...
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョン酸素欠陥を伴う構造では、酸素欠陥サイトから放出された電子が、炭素ドープによる不純物準位. へと流入しており、可視光応答をもたらす機構も不純物準位から酸化チタンの伝導帯への電子遷. 移によるもので、炭素ドープのみの場合とは大きく異なっていた...

http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/phys/ult/invitation/thermometer/resistance.html
超低温物理学への招待
実に使う半導体抵抗温度計は真性半導体ではなく、不純物半導体であり、低温においてはバンドギャップではなく、伝導体の直下にある不純物準位が意味を持つ。不純物準位と伝導帯の底の間のエネルギーは比較的小さい値なので、小さな温度変化...

http://syll.eng.chiba-u.ac.jp/ca/kam/T1G_T1G038002.shtml
jc: 半導体物性
と外因性半導体半導体中のキャリアを制御するために不純物を添加することの意味と不純物準位などの物理を学ぶ。また、実効状態密度の概念キャリア濃度の解析方法を理解する。フェルミ準位と擬フェルミ準位半導体を記述する上でのフェルミ...

http://www.hitachi.co.jp/New/cnews/2001/1205/index.html
HITACHI : News Release : 12/5
ノイズ発生原因の低減による低ノイズ化：トランジスタの1/fノイズ発生要因として、ゲート絶縁膜中のトラップ準位＊4）と、チャネル不純物があります。超急峻チャネル技術では、ゲート絶縁膜を形成する前段階でチャネル領域へのイオン注入...

http://lib.nagaokaut.ac.jp/drdb/h03/z0019.html
z0019.html
文では、CuGaS2バルク結晶の抵抗率やフォトルミネッセンス(PL)スペクトル、吸収スペクトルなどのZn添加に伴う変化について詳細に研究し、不純物・欠陥準位のイオン化エネルギーを求めた。そして、それらの準位の起源を検討し、CuGaS2結晶中のZ...

http://cis.k.hosei.ac.jp/~kano/opt/opt_10.doc
10
イプ: Microsoft Word - HTMLバージョン光電流に寄与するキャリアは、価電子帯から導電帯への電子の励起、あるいは不純物準位から伝導帯への電子または不純物準位から .... また、光吸収層表面での再結合を減らし、界面のダングリングボンドの作る不純物準位からのキャリアの生成電流によって...

http://www.osakac.ac.jp/labs/matsuura/PDF/SiC/03oubutsuSpringKagamihara.pdf
ホール効果測定による N-doped 4H-SiC 薄膜における不純物密度依存性 ...
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョン図 1 に不純物準位の不純物密度依存性を示す。実験で得られた電子密度の温度依存性を当研究室で提案している. FCCS 法(Free Carrier Concentration ... 結果から不純物密度の高い試料になるにつれて、二つの不純物準位が浅くなることが分かった...

http://www.quant-ph.cst.nihon-u.ac.jp/supercon/satoken.pdf
オキシカルコゲナイド (LaO)CuS Se のバンドギャップエンジニアリング
イプ: PDF/Adobe Acrobat - HTMLバージョンの作製と不純物準位の制. の作製と不純物準位の制. の作製と不純物準位の制. の作製と不純物準位の制. 御が必要である ... の不純物準位を介した発光. ピークも同様にレッドシフト. ピークも同様にレッドシフト. ピークも同様にレッドシフ...

http://www.j-tokkyo.com/2007/H01S/JP2007-129043.shtml
深い準位を持つテラヘルツ波発生ダイオードおよびこれを用いた ...
不純物を変えるとそれらの不純物準位のエネルギーが変化するので、放射するテラヘルツ波の周波数も変化する。 ... これらの浅い不純物準位もSiやGeとは異なるので、発生するテラヘルツ波の周波数もSiやGeとは異なり、更に広範囲...

http://www.appi.keio.ac.jp/annrep1/2003/ohta.html
材料物性研究室（平成15年度研究活動報告）
究のダイヤモンドは、ボロンによる不純物準位と価電子帯間のエネルギー差が大きいので、hard gapは11meV程度になる。従って、液体窒素の温度領域でMottのVRHからEfrosのVRH、EfrosのVRHからhard gapへの交差が観測される...

http://www.ele.kochi-tech.ac.jp/yamateko/Codoping1.html
T.YAMATEKO Codoping
3配位がエネルギー的に有利となるn型ドーパンドである窒素をドーピングした場合、4本の共有結合の手の1本が切れ、その結果、孤立電子対が生じるため、窒素の電子状態は局在化し、更に深い不純物準位を形成する。そのためドナー準位 ...

http://www.tsukuba.ac.jp/public/press/070903.pdf
III-V 族半導体中のドーピング原子から
イプ: PDF/Adobe Acrobatの不純物準位による発光を捕らえて単一光子発生を確認し、さらにそれぞれ1つの励起子. 束縛準位を含んだ素子を作る場合、ドーピング濃度を充分希薄に制御できることも必要に. なる。今回、これらの条件を満たすものとして、III-V 族半導体であるガリウ...

http://fan.kantan-blog.com/2007/11/post_1.html
ダイヤモンドの伝導率

この不純物濃度と不純物準位との相関についても、不純物バンドやモットの金属・非金属転移と絡めて研究が進んでいる。このような半導体としての基礎的な議論が可能となってきた現在のダイヤモンドの半導体としての品質はシリコンと互角であると言えるが、 ...

http://pc.bleach.lolipop.jp/?eid=597114
光電効果

半導体や絶縁体において、価電子帯や不純物準位などにある電子が光子のエネルギーを吸収し、伝導帯などへ励起される。この励起された電子を光電子と呼ぶ。これによって伝導電子や正孔が増加するため、導電性が増す。 ...

http://kimberye.bokee.com/viewdiary.15777300.html
PN接合

の黄緑色と計算できる。実際には、禁制帯から離れた準位からの遷移や、禁制帯中の不純物準位などを介した遷移も起こるため、発光スペクトルは多少の幅を持つ。これを誘導放出によって1つの波長に揃えるのが半導体レーザである。 ...

http://j1502072.exblog.jp/379090
バタンキュー

後半は半導体の問題。忘れた。（１）真性半導体の高温低温の振る舞いの説明は一応書いた。（２）不純物準位についてのエネルギー準位の図示は外した。（３）不純物半導体の電気伝導度の温度変化の図示、説明。図だけ覚えてた。 ...

http://netsaging.blog85.fc2.com/blog-entry-1127.html
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http://69daisuki.blog7.fc2.com/blog-entry-8642.html
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関連項目

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