アクセプター準位とは？初心者にも分かる半導体の基礎ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

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高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

アクセプター準位とは？

半導体の世界には「アクセプター準位」という言葉が登場します。これは、半導体の結晶に不純物を少し混ぜたときに現れる、エネルギーの段差のことです。不純物を入れると、材料の中に新しいエネルギーの棚のようなものができます。これが電子の行き場を作り、導電性を変える働きをします。

具体的には、アクセプター準位は価電子帯（ valence band ）の近くに位置します。三価元素（例：ボロン）は、シリコンのような四価元素の結晶に混ざると、周りの原子から電子を1つ受け取る性質を持つことがあります。その結果、価電子帯の上に新しいエネルギー準位が生まれ、この準位が電子を受け取る役割を果たします。

このとき、不純物が電子を受け取ってしまうと、その分だけ価電子帯には「空孔（ホール）」が生まれ、これが正の電荷を持つキャリアとして振る舞います。つまり、アクセプター準位は「電子を受け取ることでホールを作る」働きをしており、ホールが多くなるとp型導電が進みます。これは、私たちが電気を流す経路を増やすのと同じような役割です。

なお、アクセプター準位は「ドナー準位」と対になる概念です。ドナー準位は価電子帯の近くに電子を放出する準位で、自由電子を作ります。ドナーとアクセプターは、半導体の導電性をどのように変えるかという点で、電子と正孔という二つのキャリアを支配する役割を分担します。

写真（関連記事：写真ACを三ヵ月やったリアルな感想【写真を投稿するだけで簡単副収入】）で例えるなら、アクセプター準位は“ホールという穴のクッション”のような役割をします。温度が高くなると、より多くの電子がこの準位に飛び込み、ホールの数は増減します。実際の半導体デバイスでは、ボロンのような三価元素を使ってSiにアクセプター準位を作ると、p型の導電性を安定して得られるようになります。

なぜアクセプター準位が重要なのか

現代の電子機器は、ダイオードやトランジスタといった半導体素子で動きます。これらの素子は、ドナー準位とアクセプター準位の組み合わせによって、正孔と電子の濃度をコントロールします。つまり、材料の中にアクセプター準位をどう配置するかで、デバイスの動作が大きく変わるのです。初心者には、こうした「エネルギーの棚」を作る感覚を持つと理解しやすくなります。

以下の表は、アクセプター準位とドナー準位の基本的な違いをまとめたものです。学習の際の目安として活用してください。

<th>項目

アクセプター準位	ドナー準位
キャリア	ホール（正孔）を増やす	電子を増やす
準位の位置	価電子帯の近く	伝導帯の近く
主な用途・効果	p型導電性を作る	n型導電性を作る

このように、アクセプター準位は半導体の性質を決める大切な要素です。家庭用の電子機器の内部でも、どのようなドーピングを行うかで、動作電圧や電流の性質が変わってきます。学習を進める際には、まず「アクセプター準位がどのキャリアを増やすのか」を意識すると理解が深まります。

最後に、初心者向けのポイントをまとめます。アクセプター準位は価電子帯の近くに位置し、電子を受け取ってホールを増やすことでp型導電を促進する。 ドナー準位とセットで半導体の性質を調整する重要な概念です。これを押さえておくと、ダイオード・トランジスタなどの仕組みが見えてきます。

アクセプター準位の同意語

アクセプター準位: 半導体中の不純物や欠陥が作る、価電子帯と価電子帯の間のエネルギー領域。ここは電子を受け取りやすく、正孔（ホール）を生み出す源となる。
受容体準位: アクセプター準位の別名として使われることがある。同じく、電子を受け取ることで正孔を生む欠陥レベルを指す。
アクセプター型欠陥準位: 不純物や欠陥が生み出す準位のうち、電子を受け取るタイプ（アクセプターとして機能する欠陥）が作るエネルギー準位。
欠陥準位（アクセプター型）: 半導体内部の欠陥が作るエネルギー準位のうち、受け取り役（アクセプター）として働く型のもの。
欠陥レベル（アクセプター型）: 欠陥が形成する準位のうち、電子を受け取る性質を持つタイプのエネルギー準位。
受容体欠陥準位: アクセプター型の欠陥が作る準位。電子を受け取り、正孔を生む役割を果たす。
受容体型欠陥レベル: アクセプター型の欠陥が作る準位の別表現。

アクセプター準位の対義語・反対語

ドナー準位: 半導体中で電子を供与するエネルギー準位。通常は価電子帯と禁制帯の間にあり、伝導帯に近い位置にあることが多い。アクセプター準位の対義語として使われ、n型半導体を作る原因となる。
供与準位: ドナー準位とほぼ同義。電子を供与する役割を持つ準位の別称。
ドナー不純物: ドナー準位を作る不純物原子。代表例としてシリコン基板におけるP（リン）、As（ヒ素）、Sb（アンチモン）などがあり、これらを添加するとn型半導体になる。
電子供与体: 電子を供与する性質・存在。アクセプターが電子を受け取るのとは反対の役割で、ドナーの概念と対応する。
n型半導体: ドナー不純物によって電子が多くなる半導体の型。アクセプター準位の対となる概念で、伝導を主に電子キャリアで carry する状態になる。

アクセプター準位の共起語

半導体: 電気を制御する材料の総称。アクセプター準位は半導体の中で不純物が作るエネルギー準位のひとつで、キャリアの供給源となります。
不純物: 半導体に混ぜて性質を変える原子のこと。アクセプター準位はこの不純物が作るエネルギー準位です。
不純物準位: 不純物が生み出すエネルギー準位の総称。アクセプター準位はこの中の一種です。
ドナー準位: n型半導体で電子を供給する準位。アクセプター準位とは対になる別の準位です。
価帯: 固体の結晶で価電子が占有するエネルギー帯。アクセプター準位は通常この帯と禁制帯の間に位置します。
伝導帯: 電子が自由に動けるエネルギー帯。アクセプター準位からキャリアが生じる際に関係します。
禁制帯: 価帯と伝導帯の間のエネルギー領域。バンドギャップとも呼ばれ、アクセプター準位の位置を理解するうえで基本です。
価電子帯: 価帯の別名。アクセプター準位とのエネルギー距離がキャリア生成に影響します。
p型半導体: 正孔を主なキャリアとする半導体タイプ。アクセプター準位はこの状態でのキャリア供給に重要です。
ドーピング: 材料に不純物を添加して電気的性質を調整する手法。アクセプター準位はこの操作の結果として形成されます。
活性化エネルギー: アクセプター準位から価帯へ正孔を取り出すのに必要なエネルギー。温度と密接に関係します。
ホール濃度: 正孔の濃度。アクセプター準位の存在で増えることが多く、p型の指標にもなります。
フェルミ準位: 材料内部の電子分布の基準エネルギー。ドーピングの程度で位置が移動します。
温度依存性: 温度の変化によりアクセプター準位からキャリアを得る確率が変化します。
バンド構造: 材料中のエネルギー帯の配置。アクセプター準位はこの構造の中での位置づけとして理解されます。
バンドギャップ: 禁制帯の幅。アクセプター準位の相対的位置を把握する際の基本指標です。
キャリア濃度: 自由に動く電子・正孔の数。アクセプター準位の存在により変動します。

アクセプター準位の関連用語

アクセプター準位: 半導体中の不純物準位の一つで、価電子帯より上に位置し、価電子を捕捉してホールを生み出す準位。典型的な例はボロンなどのアクセプタ不純物。p型半導体の形成に重要。
ドナー準位: 半導体中の不純物準位の一つで、伝導帯へ電子を供給する準位。例としてリンなどのドナー不純物がある。
浅いアクセプター準位: 価電子帯に近い位置にあるアクセプター準位。熱的に容易にイオン化され、室温付近でホールを供給しやすい。
深いアクセプター準位: 価電子帯から離れた位置にあるアクセプター準位。熱によるイオン化が難しく、温度依存性が大きい。
浅いドナー準位: 伝導帯に近い位置のドナー準位。比較的低温でイオン化して電子を供給する。
深いドナー準位: 伝導帯から遠い位置のドナー準位。温度上昇に伴うイオン化が遅くなることがある。
価帯: 半導体の電子が占有可能な最高のエネルギー帯。
導電帯: 自由電子が移動して電気を伝えるエネルギー帯。
禁制帯: 価帯と導電帯の間のエネルギー領域。
バンドギャップ: 価帯と導電帯のエネルギー差。材料ごとに大きさが異なる。
イオン化エネルギー: アクセプター準位やドナー準位をイオン化するのに必要なエネルギー。浅い準位ほど小さい。
フェルミ準位: 材料全体の電子分布の基準エネルギー。ドーピングによって位置が移動し、キャリア濃度に影響する。
p型半導体: 正孔が主なキャリアとなる半導体。アクセプタードーピングで形成される。
ホールキャリア: 半導体中の正孔のこと。電流は主にホールの移動で発生する。
補償型半導体: ドナーとアクセプターの両方が存在し、全体のキャリア密度が抑制される状態。
不純物準位: 結晶中の不純物原子が作るエネルギーレベル。アクセプター準位・ドナー準位を含む。
欠陥準位: 格子欠陥に由来するエネルギーレベルで、キャリアの捕捉・放出に関与する。
温度依存性キャリア濃度: 温度の変化によりアクセプター/ドナーのイオン化程度が変わり、キャリア濃度が温度とともに変動する現象。
光イオン化: 光の励起によってアクセプター準位がイオン化され、キャリアが発生する現象。
p-n接合: p型とn型を接合したデバイスの基本構造。アクセプターとドナーの分布が電気特性を決定する。
熱活性化エネルギー: アクセプター準位・ドナー準位をイオン化するのに必要な温度依存エネルギー。
不純物濃度: ドーピング濃度のこと。濃度が高いほどキャリア密度やデバイス特性に大きく影響する。
エネルギー準位（総論）: 材料中のさまざまなエネルギー準位を指す総称。アクセプター・ドナー準位を含む。
バンド構造: 価帯・導電帯・禁制帯を含む、材料内のエネルギーレベルの全体的な配置。