半導体ドーピングとは？
はんどうたいどーぴんぐ
半導体ドーピングとは、シリコンなどの純粋な半導体に微量の不純物元素を意図的に添加し、電気的な性質（キャリア濃度・導電性）を制御する技術のことです。
半導体ドーピング（はんどうたいドーピング）とは、半導体材料に極微量の不純物（ドーパント）を意図的に導入することで、その電気伝導特性を精密に制御する技術です。純粋な半導体（真性半導体）は常温でほとんど導電性を持ちませんが、ドーピングによって電気抵抗を数桁単位で変化させることができます。
ドーピングには大きく二種類あります。
- n型ドーピング：シリコン（4価）にリン・ヒ素などの5価元素を添加し、余剰電子（負のキャリア）を増やす
- p型ドーピング：シリコンにボロン・ガリウムなどの3価元素を添加し、正孔（ホール）を増やす
ドーピングの方法にもいくつかの手段があります。
- イオン注入法：ドーパントイオンを加速して半導体に打ち込む（精度が高く現代の主流）
- 熱拡散法：高温でドーパントを拡散させる古典的な手法
- エピタキシャル成長中の添加：成膜と同時にドーパントを組み込む
p型・n型の半導体を接合することでpn接合（ダイオード）が形成され、これがトランジスタ・集積回路（IC）・太陽電池・LEDなど現代エレクトロニクスの根幹をなしています。スマートフォンのチップに含まれる数十億個のトランジスタも、ドーピングによって精密に制御された半導体領域で構成されています。
使い方・例文
シリコンウェハにボロンをp型ドーピングしてトランジスタのベース領域を形成し、リンをn型ドーピングしてエミッタ・コレクタ領域を形成することで、電流を制御するトランジスタが完成します。
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