Un porteur de charge est un trou de conduction ou un électron libre qui peut se déplacer librement dans un semi-conducteurAvant d'aller plus loin, il est important de se renseigner sur les semi-conducteurs. Un élément ou un composé qui conduit l'électricité dans certaines circonstances, mais pas dans d'autres, est appelé semi-conducteur. Les semi-conducteurs sont utiles pour gérer le courant électrique car ils ne sont ni de bons isolants ni de bons conducteurs.
La conductivité électrique d'un semi-conducteur est influencée par plusieurs facteurs, tels que la tension ou le courant appliqué, ainsi que la quantité de lumière infrarouge, ultraviolette ou visible qui frappe sa surface. C'est la raison d'être de l'utilisation des semi-conducteurs dans les systèmes photovoltaïques.
Que sont les semi-conducteurs ?
Le terme « semi-conducteurs » désigne une grande variété de substances. les couches de valence des matériaux ont généralement quatre électrons car ils ne sont pas susceptibles de perdre des électrons (créer des électrons libres) ou gagner des électrons.
L'antimoine, l'arsenic, le bore, le carbone, le germanium, le sélénium, le silicium, le soufre et le tellure sont des exemples de semi-conducteurs élémentaires, des matériaux qui ne contiennent qu'un seul élément. Le plus connu d'entre eux est silicium, qui sert de base à de nombreux circuits électriques.
Les semi-conducteurs établissent des connexions covalentes parfaites avec quatre atomes voisins car ils ont quatre électrons dans leur couche de valence. réseau cristallin Il en résulte la formation d'un électron. Aucun électron libre ne peut transporter de courant dans ce réseau vierge. De ce fait, un véritable semi-conducteur est créé lorsqu'une structure cristalline contient des impuretés, et ce sont ces impuretés qui confèrent à la substance ses caractéristiques uniques.
Dans la plupart des circuits et dispositifs électriques, les porteurs de charge sont des électrons chargés négativement qui se déplacent sous l'effet d'une tension pour produire un courant électrique. Cependant, la plupart des circuits sont créés à l'aide d'un courant conventionnel, qui utilise des charges positives circulant à l'envers des électrons.
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Outre les électrons et les particules fictives chargées positivement, les trous sont un autre porteur de charge. Étant des orbitales d'électrons de valence vides, ils symbolisent une pénurie d'électrons qui peuvent circuler librement dans un matériau.
Dans les dispositifs semi-conducteurs comme les diodes, un courant est produit par la convergence de deux porteurs de charge différents, des électrons et des trousPour plus de détails sur la façon dont les porteurs de charge affectent la conduction dans une diode, voir le fonctionnement de la diode.
