第36回 臨床工学技士国家試験 午前 第52問
電子工学第36回午前
第36回 臨床工学技士国家試験 午前 第52問(電子工学)の正答は 5 です。共有結合の電子が熱などで抜け出すと、抜けた跡が正の電荷をもつ粒子のようにふるまう。
問題
半導体の性質として正しいのはどれか。
- 1. n 型半導体の自由電子と正孔の数は等しい。
- 2. p 型半導体の多数キャリアは自由電子である。
- 3. 真性半導体ではどんな温度でも自由電子が存在しない。
- 4. 真性半導体に自由電子を供給する不純物をアクセプタという。
- 5. 共有結合から自由電子が移動して空になった部分を正孔という。 ✓
正答:5番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 33.3%参考値
15人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:5番 — 共有結合から自由電子が移動して空になった部分を正孔という。
共有結合の電子が熱などで抜け出すと、抜けた跡が正の電荷をもつ粒子のようにふるまう。これが正孔(ホール)で、自由電子とともに電流を運ぶキャリアになる。n 型・p 型は不純物で多数キャリアを決めた半導体である。
【各選択肢の解説】
1. n 型半導体の自由電子と正孔の数は等しい。
❌ 誤り。n 型はドナーから自由電子が供給されるので電子が多い。正しくは自由電子が多数キャリア、正孔が少数キャリア。電子と正孔が同数なのは真性半導体。
❌ 誤り。n 型はドナーから自由電子が供給されるので電子が多い。正しくは自由電子が多数キャリア、正孔が少数キャリア。電子と正孔が同数なのは真性半導体。
2. p 型半導体の多数キャリアは自由電子である。
❌ 誤り。正しくは p 型の多数キャリアは正孔。自由電子が多数なのは n 型。
❌ 誤り。正しくは p 型の多数キャリアは正孔。自由電子が多数なのは n 型。
3. 真性半導体ではどんな温度でも自由電子が存在しない。
❌ 誤り。正しくは、温度が上がると熱で電子と正孔の対が生じ、自由電子が存在する(温度が高いほど増え、導電率が上がる)。
❌ 誤り。正しくは、温度が上がると熱で電子と正孔の対が生じ、自由電子が存在する(温度が高いほど増え、導電率が上がる)。
4. 真性半導体に自由電子を供給する不純物をアクセプタという。
❌ 誤り。正しくは自由電子を供給するのはドナー(5価:リン・ヒ素)。アクセプタ(3価:ホウ素など)は電子を受け取り正孔をつくる。
❌ 誤り。正しくは自由電子を供給するのはドナー(5価:リン・ヒ素)。アクセプタ(3価:ホウ素など)は電子を受け取り正孔をつくる。
5. 共有結合から自由電子が移動して空になった部分を正孔という。
✅ 正しい(=正答)。電子が抜けた跡に隣の電子が移ると、空きが逆向きに動くので、正の電荷が移動するように見える。
✅ 正しい(=正答)。電子が抜けた跡に隣の電子が移ると、空きが逆向きに動くので、正の電荷が移動するように見える。
【試験対策ポイント】
| n 型 | p 型 | 真性 | |
|---|---|---|---|
| 不純物 | ドナー(5価) | アクセプタ(3価) | なし |
| 多数キャリア | 自由電子 | 正孔 | 電子=正孔 |
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