電験三種 平成25年度(2013) 理論 問11 過去問解説
次の文章は，不純物半導体に関する記述である。
極めて高い純度に精製されたケイ素(Si)の真性半導体に，微量のリン(P)，ヒ素(As)などの（ア）価の元素を不純物として加えたものを（イ）形半導体といい，このとき加えた不純物を（ウ）という。
ただし，Si，P，Asの原子番号は，それぞれ14，15，33である。
上記の記述中の空白箇所（ア），（イ）及び（ウ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) （ア）5，（イ）p，（ウ）アクセプタ
- (2) （ア）3，（イ）n，（ウ）ドナー
- (3) （ア）3，（イ）p，（ウ）アクセプタ
- (4) （ア）5，（イ）n，（ウ）アクセプタ
- (5) （ア）5，（イ）n，（ウ）ドナー
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正解は(5)
解説
【考え方】価電子（いちばん外側の電子）の数を、原子番号から出します。
覚えるポイント：n形半導体は5価の不純物（ドナー）を加える。p形半導体は3価の不純物（アクセプタ）を加える。
■1 価電子の数を出す (ア)
電子は内側から 2個、8個…と入ります。
ケイ素 Si（14）：2＋8＋4 なので 4価です。
リン P（15）：2＋8＋5 なので 5価です。
ヒ素 As（33）：2＋8＋18＋5 なので 5価です。→ (ア) 5
■2 何形の半導体か (イ)
4価の Si に 5価の元素を入れると、電子が1個あまります。
この自由に動ける電子が電気を運ぶので、n形半導体（n はマイナスの意味）です。→ (イ) n
■3 不純物の名前 (ウ)
電子をあたえる不純物なので、ドナー（あたえるものの意味）といいます。→ (ウ) ドナー
アクセプタ（受け取るもの）は、p形をつくる3価の不純物の名前です。
答えは(5)ピヨ。
出典：平成25年度（2013） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問11