最終更新 2026-10-10

内蔵電位とは

Built-in Potential
目次5項目
  1. 定義・解説
  2. 図解
  3. 関連用語
  4. 比較・違いを学ぶ
  5. 出典・参考資料

定義・解説

内蔵電位(ないぞうでんい)とは、pn接合や金属-半導体接合の空乏層に自然に生じる電位差(電位障壁)のことです。ビルトインポテンシャル・拡散電位とも呼ばれ、外部電圧をかけていない熱平衡状態でも存在し、キャリアの拡散を止める障壁として働きます。

pn接合ではn側の電子とp側の正孔が拡散・再結合し、界面に取り残された不純物イオンが電界を作ります。この電界がキャリアのさらなる拡散を妨げる方向に働き、拡散がちょうど止まったときの電位差が内蔵電位です。シリコンのpn接合では約0.6〜0.7V、ゲルマニウムで約0.3V、GaNなどワイドギャップ半導体ではさらに大きくなります。

エネルギーバンド図では、内蔵電位は空乏層でバンドが曲がる高低差qVbiとして現れます。順方向電圧を加えると障壁がq(Vbi−V)まで下がって電流が流れ始め、逆方向電圧では障壁が高くなって電流を遮断します。ダイオードの順方向立ち上がり電圧やトランジスタの動作点は、この内蔵電位を基準に決まります。

図解

pn接合の内蔵電位(ビルトインポテンシャル)の決まり方
拡散電位とも呼ぶ。測定器で直接は測れない。

あわせて読みたい

エネルギーバンド図の読み方(内蔵電位qVbiを図解)→pn接合とは(用語解説)→空乏層とは(用語解説)→

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出典・参考資料

  1. 秋田工業高等専門学校「半導体工学 講義資料 5-1-3 拡散電位」(2026/10/10 確認)