există două tipuri recunoscute de purtători de sarcină în semiconductori. Unul este electronii, care poartă o sarcină electrică negativă. În plus, este convenabil să se trateze posturile vacante de călătorie din populația de electroni cu bandă de valență (găuri) ca un al doilea tip de purtător de sarcină, care poartă o sarcină pozitivă egală ca mărime cu cea a unui electron.

generarea și recombinarea purtătorilor

când un electron se întâlnește cu o gaură, se recombină și acești purtători liberi dispar efectiv. Energia eliberată poate fi fie termică, încălzind semiconductorul (recombinarea termică, una dintre sursele de căldură reziduală din semiconductori), fie eliberată ca fotoni (recombinare optică, utilizată în LED-uri și lasere semiconductoare). Recombinarea înseamnă că un electron care a fost excitat de la banda de valență la banda de conducție cade înapoi la starea goală din banda de valență, cunoscută sub numele de găuri. Găurile sunt starea goală creată în banda de valență atunci când un electron se excită după ce obține o anumită energie pentru a depăși decalajul energetic.

purtătorii majorității și minorităților

purtătorii de sarcină mai abundenți sunt numiți purtători majoritari, care sunt în primul rând responsabili pentru transportul curent într-o bucată de semiconductor. În semiconductorii de tip n sunt electroni, în timp ce în semiconductorii de tip p sunt găuri. Purtătorii de sarcină mai puțin abundenți sunt numiți purtători minoritari; în semiconductorii de tip n sunt găuri, în timp ce în semiconductorii de tip p sunt electroni.

într-un semiconductor intrinsec, care nu conține nicio impuritate, concentrațiile ambelor tipuri de purtători sunt în mod ideal egale. Dacă un semiconductor intrinsec este dopat cu o impuritate donatoare, atunci purtătorii majoritari sunt electroni. Dacă semiconductorul este dopat cu o impuritate acceptor, atunci purtătorii majoritari sunt găuri.

purtătorii minoritari joacă un rol important în tranzistoarele bipolare și celulele solare. Rolul lor în tranzistoarele cu efect de câmp (FET) este ceva mai complex: de exemplu, un MOSFET are regiuni de tip p și N. Acțiunea tranzistorului implică purtătorii majoritari ai regiunilor sursă și de scurgere, dar acești purtători traversează corpul de tip opus, unde sunt purtători minoritari. Cu toate acestea, purtătorii de traversare depășesc cu mult tipul lor opus în regiunea de transfer (de fapt, purtătorii de tip opus sunt îndepărtați de un câmp electric aplicat care creează un strat de inversiune), astfel încât în mod convențional se adoptă denumirea sursei și a scurgerii pentru purtători, iar FET-urile sunt numite dispozitive „purtătoare majoritare”.

concentrația purtătorului Liberedit

concentrația purtătorului liber este concentrația purtătorilor liberi într-un semiconductor dopat. Este similar cu concentrația purtătorului într-un metal și în scopul calculării curenților sau a vitezelor de derivă poate fi utilizat în același mod. Purtătorii liberi sunt electroni (sau găuri) care au fost introduși direct în banda de conducere (sau banda de valență) prin dopaj și nu sunt promovați termic. Din acest motiv, electronii (găurile) nu vor acționa ca purtători dubli lăsând în urmă găuri (electroni) în cealaltă bandă. Cu alte cuvinte, purtătorii de sarcină sunt particule/electroni care sunt liberi să se miște (transportă sarcina).