半導体用語集
空孔濃度
英語表記：vacancy concentration
空孔(V)と格子間シリコン(I) は熱平衡状態でも存在することは、実験的にも点欠陥が不純物拡散に与える影響から確認されていて、実際の空孔濃度CVと格子間シリコン濃度Cは質量作用の法則に従いそれぞれの平衡濃度CvF、CSとの間に次式の関係を持つ。
CvC%DC"C平衡濃度の式によれば、たとえば熱酸化によりSiO2/Si界面から上が供 給されると、C>CHとなり、Iが過飽和となってCV<CHとなる。 有限の温度での平衡下では、点欠陥の存在による結晶の不完全性を含む方が、完全な結晶状態よりも結晶系の自由エネルギーが低く安定となる。それぞれの平衡濃度 は温度T の関数として、次式で表せる。
ここで、⊿SV、⊿SIは、それぞれの点欠陥形成のエントロピー、⊿HV、⊿HIは点欠陥形成のエンタルピーである。⊿Sより⊿Hの寄与の方が大きいことはわかっているが、まだ統一的な値はない。
融点付近では空孔および格子間シリコン濃度より高く、空孔が優勢であることはわかっているが、濃度については別の実験で1桁前後異なる値が報告されている。
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