第三種電気主任技術者試験 電子理論と電気計測 練習問題 第1問: 真性半導体と不純物半導体の性質について述べた次の文のうち、正しいものはどれか。

「真性半導体は、温度が上がるほど抵抗率が小さくなる」が正しい記述です。OpenStax『University Physics』は、半導体の抵抗率の温度係数は負で、温度が上がると熱運動で電流を運ぶ自由な電荷が増えるため抵抗率が下がると説明しています。

価電子帯の電子が伝導帯へ上がると価電子帯に正孔が残るので、電子と正孔が対で増えます。「金属と同じく…大きくなる」は向きが逆で、温度とともに抵抗率が大きくなるのは銅などの金属です。

「n 形の多数キャリヤは正孔」は誤りで、n 形の多数キャリヤはドナーが出す自由電子です。「正孔は負の電荷」も誤りで、正孔は正の電荷をもつ粒子のように振る舞います。

「不純物を加えると抵抗率が大きくなる」も逆で、不純物が伝導に寄与するキャリヤを増やすので抵抗率は小さくなります。温度に対する抵抗率の向きが金属と半導体で逆になる点を押さえましょう。