a félvezetőkben két elismert típusú töltéshordozó létezik. Az egyik az elektronok, amelyek negatív elektromos töltést hordoznak. Ezenkívül kényelmes a valenciasáv elektronpopulációjában (lyukakban) utazó üres álláshelyeket második típusú töltéshordozóként kezelni, amelyek pozitív töltést hordoznak, amelynek nagysága megegyezik az elektron értékével.
Carrier generation and recombinationEdit
amikor egy elektron találkozik egy lyukkal, rekombinálódnak, és ezek a szabad hordozók hatékonyan eltűnnek. A felszabaduló energia lehet termikus, a félvezető felmelegítése (termikus rekombináció, a félvezetők hulladékhőjének egyik forrása), vagy fotonok formájában (optikai rekombináció, LED-ekben és félvezető lézerekben). A rekombináció olyan elektront jelent, amelyet a vegyértéksávból a vezetősávba gerjesztettek, visszaesik a vegyértéksáv üres állapotába, az úgynevezett lyukakba. A lyukak az üres állapot, amelyet a vegyértéksávban hoznak létre, amikor egy elektron felizgul, miután némi energiát kapott az energiarés felülbírálására.
többségi és kisebbségi hordozók
a bőségesebb töltéshordozókat többségi hordozóknak nevezzük, amelyek elsősorban a félvezetőben lévő áramszállításért felelősek. Az n típusú félvezetőkben elektronok, míg a p típusú félvezetőkben lyukak. A kevésbé bőséges töltéshordozókat kisebbségi hordozóknak nevezzük; az n típusú félvezetőkben lyukak, míg a p típusú félvezetőkben elektronok.
egy belső félvezetőben, amely nem tartalmaz szennyeződést, mindkét típusú hordozó koncentrációja ideálisan egyenlő. Ha egy belső félvezetőt donor szennyeződéssel adalékolnak, akkor a többségi hordozók elektronok. Ha a félvezetőt akceptor-szennyeződéssel adalékolják, akkor a többségi hordozók lyukak.
a kisebbségi hordozók fontos szerepet játszanak a bipoláris tranzisztorokban és a napelemekben. A terepi tranzisztorokban (FET) betöltött szerepük egy kicsit összetettebb: például egy MOSFET p-típusú és n-típusú régiókkal rendelkezik. A tranzisztoros művelet magában foglalja a forrás-és csatornarégiók többségi hordozóit, de ezek a hordozók áthaladnak az ellenkező típusú testen, ahol kisebbségi hordozók. Azonban az áthaladó hordozók nagymértékben meghaladják az ellentétes típusukat az átviteli régióban (valójában az ellenkező típusú hordozókat egy alkalmazott elektromos mező távolítja el, amely inverziós réteget hoz létre), így hagyományosan a hordozók forrás-és lefolyójelölését alkalmazzák, és a Fet-eket “többségi hordozó” eszközöknek nevezik.
szabad hordozó koncentráció
a szabad hordozó koncentráció a szabad hordozók koncentrációja egy adalékolt félvezetőben. Ez hasonló a hordozókoncentrációhoz egy fémben, és az áramok vagy a sodródási sebességek kiszámításához ugyanúgy használható. A szabad hordozók olyan elektronok (vagy lyukak), amelyeket doppingolással közvetlenül a vezetési sávba (vagy vegyértéksávba) vezettek be, és nem termikusan elősegítik őket. Emiatt az elektronok (lyukak) nem fognak kettős hordozóként működni, ha lyukakat (elektronokat) hagynak maguk után a másik sávban. Más szavakkal, a töltéshordozók olyan részecskék / elektronok, amelyek szabadon mozoghatnak (hordozzák a töltést).
