■ 材料工学科・材料物性学講座

電気製品に使われている、赤や緑の小さな電源表示ランプのほとんどが発光ダイオードです。発光ダイオードとは、比較的自由に動く電子を内在するｎ型半導体と、電子の空席があるｐ型半導体を接合させたものです。（半導体とは電気をわずかに通 す物質のことです）。写真１はガリウムりん（ＧａＰ）ダイオードの外観です。この素子の場合、まずＧａＰに電子の多いテルル（Ｔｅ）を少量 混ぜてｎ型半導体を作製します。つぎに、電子の少ない亜鉛（Ｚｎ）を少量 含むｐ型ＧａＰを、ｎ型半導体の上に成長させます。このようにして作った素子の両端に数ボルトの電圧をかけると、ｎ型半導体の電子エネルギーをもらってｐ型半導体の方に移動し、エネルギーの低い空席を埋めます。その際、電子はエネルギーを使い切ってないので、余分なエネルギーを赤い光として放出します。すなわち、電気エネルギーが熱ではなく、直接光に変わるところがなんとも不思議ですが、みなさんはどう思いますか。写 真２は、発光しているダイオードの断面です。ｎ型とｐ型半導体の境界付近が最も明るいことに注目して下さい。