Un portatore di carica è una lacuna di conduzione o un elettrone libero che può muoversi liberamente all'interno di un semiconduttoreOra, prima di proseguire, è necessario conoscere i semiconduttori. Un elemento o un composto che conduce l'elettricità in alcune circostanze, ma non in altre, è noto come semiconduttore. I semiconduttori sono utili per la gestione della corrente elettrica grazie alla loro caratteristica di non essere né un buon isolante né un buon conduttore.
La conduttività elettrica di un semiconduttore è influenzata da diversi fattori, come la tensione o la corrente applicata, nonché la quantità di luce infrarossa, ultravioletta o visibile che ne colpisce la superficie. Questa è la logica alla base dell'utilizzo dei semiconduttori nei sistemi fotovoltaici.
Cosa sono i semiconduttori?
Il termine semiconduttori si riferisce a un'ampia varietà di sostanze. Queste i gusci di valenza dei materiali hanno in genere quattro elettroni perché non sono inclini a perdere elettroni (creando elettroni liberi) o acquisendo elettroni.
Antimonio, arsenico, boro, carbonio, germanio, selenio, silicio, zolfo e tellurio sono esempi di semiconduttori elementari, materiali che contengono un solo elemento. Il più noto di questi è silicio, che costituisce la base di molti circuiti elettrici.
I semiconduttori stabiliscono connessioni covalenti perfette con quattro atomi vicini perché hanno quattro elettroni nel loro guscio di valenza. reticolo cristallino si forma di conseguenza. Nessun elettrone libero può trasportare corrente in questo reticolo incontaminato. Per questo motivo, un vero semiconduttore si crea quando una struttura cristallina presenta impuritàe sono proprio queste impurità a conferire alla sostanza le sue caratteristiche uniche.
I portatori di carica nella maggior parte dei circuiti e dei dispositivi elettrici sono elettroni con carica negativa che si muovono per effetto di una tensione elettrica, producendo una corrente elettrica. Tuttavia, la maggior parte dei circuiti viene creata utilizzando la corrente convenzionale, che impiega cariche positive che fluiscono nel verso opposto degli elettroni.
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Un altro portatore di carica, oltre agli elettroni e alle particelle fittizie con carica positiva, sono le lacune. Poiché le lacune sono orbitali elettronici di valenza vuoti, simboleggiano una carenza di elettroni liberi di fluire attraverso un materiale.
Nei dispositivi semiconduttori come i diodi, una corrente è prodotta dalla convergenza di due diversi portatori di carica, elettroni e lacunePer ulteriori dettagli su come i portatori di carica influenzano la conduzione in un diodo, vedere funzionamento del diodo.
