半導体は電気を良く流す導体と、電気をほとんど流さない絶縁体の中間の物質です。電気を良く流す導体として電気コードの中の
銅線、電気を流ない絶縁体としてコードの被覆に使用されているビニール等があげられます。半導体は電気抵抗が導体と絶縁体の
中間の物質ですが、いろんな特性・経済的な理由でシリコン（Ｓｉ）とゲルマニウム（Ｇｅ）が半導体材料として主に使用されています。
導体と絶縁体の中間の物質を半導体といいますが、この半導体で不純物を含まない純粋なものを真性半導体、ある特定の不純物
を含むものを外因性半導体といいます。この特定の不純物（ドーパント）を真性半導体に添加すると電気を良く流す導体変わります。
さらに添加する不純物により，２種類の外因性半導体（Ｎ形、Ｐ形）ができます。
（ 注 どんな真性半導体でも、不純物を入れると電気を良く流す半導体になるわけではない。）
半導体材料として経済的･特性的理由で、一般的にシリコン（Ｓｉ）とゲルマニニウム（Ｇｅ）がよく使用されています。
シリコンを例にするとシリコン原子は、電子の数が１４個で最外郭（一番外側の電子の気道）の電子の数は４個あります。シリコン結晶
は面心立方格子で、構造はダイヤモンドと同じ構造になります。
シリコンの結晶(ダイヤモンド構造)
シリコンどうしが結合するとき、最外郭の電子をお互い共有して、最外郭の電子を８個にして安定した結合を行います。これを共有結
合といいます。（オクテット則 ： 共有結合は最外郭の電子が８個になると安定するという法則）
真性半導体であるシリコンの中に、不純物である５価（最外郭の電子が５個）の物質 リン（Ｐ）やひ素（Ａｓ）を入れるとＮ形半導体に
なります。５価である物質を入れるとシリコンと共有結合しますが、それでも電子が１個あまります。この電子は自由電子と呼ばれ不
純物の近くを自由に動きまわっています。
不純物を含まないシリコン（真性半導体）は導体と絶縁体の中間の物質ですが、それでも電気を
流しにくい物質です。このシリコンの結晶中に５価の不純物を入れると、自由電子ができて電気
を流しやすくなります。このように５価の不純物を含んだ半導体をＮ形半導体といいます。
真性半導体に５価の不純物を入れると電気を流すＮ形半導体になりますが、逆に最外郭の電子が１個少ない３価の不純物を入れ
ても電気を流す導体になります。
電子が１個足りなと、隣の電子を奪って埋めようとします。（オクテット則）この電子の移動が不純物
の近くで繰り返されますが、別の見方をすると電子の足りない所が自由に移動しているように見えま
す。この電子が足りない所を正孔と呼び、このような３価の不純物を含んだ半導体をＰ形半導体と呼
びます。
一般的に半導体に使用される物質は、シリコン（Ｓｉ），ゲルマニウム（Ｇｅ）等のⅣ族が使用され、不純物として、Ｂ，Ｉｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂ，
ＢｉなどのⅢ，Ⅴ族が使用されます。
真性半導体に入れる不純物のことをドーパント、またＮ形半導体をつくるために使用する不純物をドナー、Ｐ形
半導体を作るために使用する不純物をアクセプタといいます。
不純物（ドーパント）
アクセプタ（３価） ： ボロン（Ｂ），インジューム（Ｉｎ） など
ドナー（５価） ： リン（Ｐ），ひ素（Ａｓ），アンチモン（Ｓｂ），ビスマス（Ｂｉ） など
