Ein Ladungsträger ist ein Leitungsloch oder ein freies Elektron, das sich innerhalb eines Halbleiters frei bewegen kannBevor wir fortfahren, müssen Sie sich mit Halbleitern befassen. Ein Element oder eine Verbindung, die unter bestimmten Umständen Strom leitet, unter anderen jedoch nicht, wird als Halbleiter bezeichnet. Halbleiter eignen sich zur Steuerung von elektrischem Strom, da sie weder gute Isolatoren noch gute Leiter sind.
Die elektrische Leitfähigkeit eines Halbleiters wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, wie beispielsweise der angelegten Spannung oder Stromstärke sowie der Menge an Infrarot-, Ultraviolett- oder sichtbarem Licht, das auf die Oberfläche trifft. Dies ist der Grund für den Einsatz von Halbleitern in Photovoltaikanlagen.
Was sind Halbleiter?
Der Begriff Halbleiter bezeichnet eine Vielzahl von Substanzen. Diese Die Valenzschalen von Materialien haben typischerweise vier Elektronen, da sie nicht dazu neigen, Elektronen zu verlieren (Erzeugung freier Elektronen) oder Gewinnung von Elektronen.
Antimon, Arsen, Bor, Kohlenstoff, Germanium, Selen, Silizium, Schwefel und Tellur sind Beispiele für elementare Halbleiter – Materialien, die nur ein Element enthalten. Das bekannteste davon ist Silizium, das als Grundlage für viele Stromkreise dient.
Halbleiter bilden perfekte kovalente Bindungen mit vier benachbarten Atomen, da sie vier Elektronen in ihrer Valenzschale haben. Ein Kristallgitter entsteht. In diesem unberührten Gitter können keine ungebundenen Elektronen Strom transportieren. Aus diesem Grund Ein echter Halbleiter entsteht, wenn eine Kristallstruktur Verunreinigungen aufweist, und es sind diese Verunreinigungen, die der Substanz ihre einzigartigen Eigenschaften verleihen.
Die Ladungsträger in den meisten elektrischen Schaltkreisen und Geräten sind negativ geladene Elektronen, die sich durch eine Spannung bewegen und so elektrischen Strom erzeugen. Die meisten Schaltkreise werden jedoch mit konventionellem Strom betrieben, bei dem positive Ladungen in umgekehrter Richtung zu Elektronen fließen.
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Ein weiterer Ladungsträger neben Elektronen und fiktiv positiv geladenen Teilchen sind Löcher. Da es sich bei Löchern um leere Valenzelektronenorbitale handelt, symbolisieren sie einen Elektronenmangel, der sich ungehindert durch ein Material bewegen kann.
In Halbleiterbauelementen wie Dioden, Ein Strom entsteht durch die Konvergenz zweier verschiedener Ladungsträger, Elektronen und Löcher. Weitere Einzelheiten dazu, wie Ladungsträger die Leitung in einer Diode beeinflussen, finden Sie unter Funktionsweise einer Diode.
