最終更新 2026-10-10

ドナーとアクセプタとは

Donor and Acceptor

ドナーとアクセプタとは、半導体にドーピングして導電型を決める2種類の不純物です。ドナーはリン（P）やヒ素（As）など価電子が1つ多い元素で、自由電子を供給してn型半導体を作ります。アクセプタはホウ素（B）など価電子が1つ少ない元素で、正孔を生み出してp型半導体を作ります。

目次6項目

定義・解説

ドナーは伝導帯のすぐ下、アクセプタは価電子帯のすぐ上に浅い不純物準位を形成し、室温でほぼ全てが電子・正孔を放出して多数キャリアとなります。これら不純物の注入にはイオン注入が用いられ、その後の活性化アニール（ドーパント活性化）で結晶格子に取り込まれて働きます。

ドナーは半導体（4価のシリコン）より価電子が1つ多い5価のリンやヒ素で、結合に使われない余った電子を伝導帯へ供給します。アクセプタは価電子が1つ少ない3価のホウ素で、結合に必要な電子が不足して正孔を生みます。

ドナー準位は伝導帯の直下、アクセプタ準位は価電子帯の直上に形成される「浅い準位」で、室温の熱エネルギーでほぼ全てが電離してキャリアを放出します。一方、バンドギャップ中央付近にできる深い準位はトラップや再結合中心となり、デバイス特性を劣化させます。

ドナーとアクセプタの違いは何ですか？

ドナーはリン・ヒ素など電子を供給してn型を作る不純物、アクセプタはホウ素など正孔を生んでp型を作る不純物です。シリコンより価電子が1つ多いか少ないかで決まります。

浅い準位と深い準位の違いは何ですか？

ドナー・アクセプタが作る浅い準位は伝導帯・価電子帯の近くにあり、室温でほぼ全てが電離してキャリアを供給します。深い準位はギャップ中央付近にでき、トラップや再結合中心となって特性を劣化させます。

ドーピングはどうやって行いますか？

主にイオン注入で不純物をウェハに打ち込み、その後の活性化アニールで結晶格子に取り込みます。これによりドナー・アクセプタが電気的に働き、n型・p型が形成されます。

半導体物理・結晶の基礎のトピックで関連する用語です。