問題真性半導体の温度と導電率の関係に関する記述として、正しいものはどれか。
- a温度が変化しても導電率はほとんど変わらない
- b温度が上昇すると電子と正孔の対が増加し、導電率が大きくなる
- c温度が上昇すると自由電子だけが増加し、正孔は増加しない
- d温度が上昇すると導電率は小さくなる
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正解:b. 温度が上昇すると電子と正孔の対が増加し、導電率が大きくなる
真性半導体では熱エネルギーによって価電子帯の電子が伝導帯へ励起され、自由電子と正孔が必ず対で生成される。温度が高いほどこの対の数が増えるためキャリヤ密度が増加し、導電率は大きくなる(抵抗率は負の温度係数をもつ)ので正しい。温度上昇で導電率が小さくなるとする記述は、金属導体の性質であって半導体には当てはまらない。温度によらず一定とする記述も、キャリヤが熱励起で生じる事実に反する。自由電子だけが増えて正孔は増えないとする記述も、真性半導体では両者が対生成するので誤りである。
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