Un portador de carga es un hueco de conducción o un electrón libre que puede moverse libremente dentro de un semiconductor . Antes de continuar, es importante conocer qué son los semiconductores. Un elemento o compuesto que conduce la electricidad bajo ciertas circunstancias, pero no bajo otras, se conoce como semiconductor. Los semiconductores son útiles para gestionar la corriente eléctrica debido a su característica de no ser ni un buen aislante ni un buen conductor.
La conductividad eléctrica de un semiconductor se ve influenciada por diversos factores, como el voltaje o la corriente aplicados, así como la cantidad de luz infrarroja, ultravioleta o visible que incide en su superficie. Esta es la razón del uso de semiconductores en sistemas fotovoltaicos.
¿Qué son los semiconductores?
El término semiconductores se refiere a una amplia variedad de sustancias. Las capas de valencia de estos materiales suelen tener cuatro electrones porque no son propensos a perder electrones (creando electrones libres) ni a ganarlos.
El antimonio, el arsénico, el boro, el carbono, el germanio, el selenio, el silicio, el azufre y el telurio son ejemplos de semiconductores elementales: materiales que contienen un solo elemento. El más conocido de ellos es el silicio , que constituye la base de muchos circuitos eléctricos.
Los semiconductores establecen enlaces covalentes perfectos con cuatro átomos cercanos gracias a que poseen cuatro electrones en su capa de valencia. Como resultado, se forma una red cristalina . En esta red cristalina, ningún electrón libre puede transportar corriente. Por ello, un semiconductor auténtico se crea cuando su estructura cristalina contiene impurezas , y son precisamente estas impurezas las que le confieren sus características únicas.
Los portadores de carga en la mayoría de los circuitos y dispositivos eléctricos son electrones con carga negativa que se mueven bajo tensión para producir una corriente eléctrica. Sin embargo, la mayoría de los circuitos se crean mediante corriente convencional, que emplea cargas positivas que fluyen en el reverso de los electrones.
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Otro portador de carga, además de los electrones y las partículas ficticias con carga positiva, son los huecos. Dado que los huecos son orbitales vacíos de electrones de valencia, simbolizan una escasez de electrones que pueden fluir libremente por el material.
En dispositivos semiconductores como los diodos, la corriente se produce por la convergencia de dos portadores de carga diferentes: electrones y huecos . Para obtener más información sobre cómo los portadores de carga afectan la conducción en un diodo, consulte el apartado sobre el funcionamiento del diodo.
