今回は平成26年度 理論科目 A問題12を解説します。ダイオードの逆飽和電流・太陽電池・発光ダイオード・定電圧ダイオード・可変容量ダイオードに関する5つの記述のうち、誤っているものを選ぶ問題です。
各素子がどのバイアス（順方向／逆方向）で動作するかを整理すればわかります。定電圧ダイオード（ツェナー）は逆電圧の降伏現象を利用する点がポイントで、『順電圧の降伏』とする記述が誤りです。
出題のポイント
平成26年度 理論科目 A問題12：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 理論科目 【電子理論（半導体等）】 平成26年度 A問題12
半導体のpn接合を利用した素子に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
（1）ダイオードにp形が負、n形が正となる電圧を加えたとき、p形、n形それぞれの領域の少数キャリヤに対しては、順電圧と考えられるので、この少数キャリヤが移動することによって、極めてわずかな電流が流れる。
（2）pn接合をもつ半導体を用いた太陽電池では、そのpn接合部に光を照射すると、電子と正孔が発生し、それらがpn接合部で分けられ電子がn形、正孔がp形のそれぞれの電極に集まる。その結果、起電力が生じる。
（3）発光ダイオードのpn接合領域に順電圧を加えると、pn接合領域でキャリヤの再結合が起こる。再結合によって、そのエネルギーに相当する波長の光が接合部付近から放出される。
（4）定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）はダイオードにみられる順電圧・電流特性の急激な降伏現象を利用したものである。
（5）空乏層の静電容量が、逆電圧によって変化する性質を利用したダイオードを可変容量ダイオード又はバラクタダイオードという。逆電圧の大きさを小さくしていくと、静電容量は大きくなる。
ポイント解説：誤りは(4)—ツェナーダイオードは逆電圧の降伏を利用
定電圧ダイオード（ツェナーダイオード）は、逆方向電圧を大きくしたときに起こる急激な降伏現象（ツェナー降伏・なだれ降伏）を利用し、逆電圧をほぼ一定に保つ素子。(4)は『順電圧・電流特性の急激な降伏現象』としており、順逆が逆で誤り。よって答えは(4)。
他は正しい：(1)p形が負・n形が正＝逆バイアスで、少数キャリヤにとっては順方向となり、少数キャリヤの移動でわずかな逆飽和電流が流れる。(2)太陽電池は光で電子-正孔対が生成し、電子がn形側・正孔がp形側の電極に集まり起電力が生じる。(3)発光ダイオードは順電圧でキャリヤが再結合し、エネルギーに相当する波長の光を放出。(5)可変容量ダイオードは逆電圧で空乏層容量が変わり、逆電圧を小さくすると空乏層が狭まり静電容量は大きくなる。
問題の解説
STEP1 (4)が誤りの理由
ツェナーダイオードは逆電圧を大きくしたときの降伏で電圧を一定に保つ。『順電圧の降伏を利用』は誤り（逆電圧が正しい）。
STEP2 他の選択肢の確認
(1)逆バイアスの逆飽和電流（正）。(2)太陽電池の光起電力（正）。(3)発光ダイオードの再結合発光（正）。(5)逆電圧を小さくすると空乏層が狭まり容量は大きくなる（正）。
STEP3 結論
誤っているのは(4)。
答え：(4)
💡 覚え方
ツェナー（定電圧ダイオード）＝逆電圧の降伏を利用。発光ダイオード＝順電圧で発光。可変容量ダイオード＝逆電圧を小さくすると容量↑。太陽電池＝光起電力。
⚠️ よくある間違い
ツェナーは逆電圧の降伏（順電圧ではない）。順方向で使うのは発光・レーザダイオード。
まとめ
| (4)誤り | ツェナーは逆電圧の降伏（順電圧ではない） |
| (1) | 逆バイアスの逆飽和電流（正） |
| (2)(3) | 太陽電池・発光ダイオード（正） |
| (5) | 逆電圧を小→容量大（正） |
| 答え | (4) |
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