核との結びつきが弱く自由に動きやすいので、わずかな電圧を加えても電流が流れるが、これに対して絶縁物では原子核と価電子の結びつきが強いので、電圧を加えても電流は流れにくいということになる。

　さて、図4・2に示したような価電子の数が4個の原子はお互いの価電子を共有しあって、図4・3のように結合することができる。同図はゲルマニウム原子の結合の様子を模型的に描いたものである。実際にはダイヤモンドと同じように立体的に結合（ダイヤモンド結合と呼ばれる。）し合い、ゲルマニウムの結晶を構成する。各原子は周囲の4個のGe原子と各々1個づつの価電子を共有しあい、あたかも8個づつの価電子をもっているかのような状態で結合している。このような状膨**では電子は各原子から離れて自由に動き回ることができない。このような半導体は真性半導体と呼ばれ、ほとんど電流を流すことができない。

注

*陽子と電子のおのおの1個が持っている電荷iの絶対値は等しく、 ＋、−のみが異なる。したがって同数の陽子と電子を集めたものは全体として電気的に中性である。

**水素原子とヘリウム原子を除いて、他の原子は8個の価電子を持った状態が最も安定である。

4・1・3 真性半導体の電気伝導

　前項でGeの結晶中では電子は原子核に拘束されていて自由に結晶中を動き回れないと述べた。しかし実際には熱や光などのエネルギを加えることによって、価電子のエネルギが高くなると、その価電子は自由電子となって結晶中に

　

　

　

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