¿Por qué se llama conductividad de "agujero"? ¿No es eso un caso de movimiento de electrones?

1

¿Por qué es que la conductividad del "agujero" se llama así? //en.wikipedia.org/wiki/Electron_hole"> Wikipedia con agujero de electrones , ¿se puede considerar como personas que se mueven en dirección opuesta?

No estoy buscando una explicación larga, solo por curiosidad, ¿por qué los libros de texto / teoría prefieren mencionar algo ficticio en lugar de algo real que es el movimiento de electrones?

¿Es porque ayuda a distinguir la conducción debido al movimiento normal de electrones frente al movimiento debido a la falta de ella? Probablemente cuando lo visualices, de hecho se vea como un movimiento de agujeros también. Realmente no pude entender el razonamiento, de ahí esta pregunta un tanto básica.

Como nota al margen, ¿alguien tuvo esta pregunta mientras aprendía? Casi no vi ninguna discusión, sin embargo pensé que es una buena pregunta.

    
pregunta Nishant

4 respuestas

4

Tienes razón en que lo único que se mueve en un metal o un semiconductor son los electrones, pero también que el comportamiento de un agujero y un electrón es diferente. Un par de formas en que esto es importante para la ingeniería electrónica (a diferencia de la física de estado sólido) son:

  • En un cruce PN. En el semiconductor, lejos de la unión, el comportamiento es bastante parecido si hay un agujero o electrones haciendo el trabajo. Pero en el cruce se pueden encontrar, y cuando lo hacen, el electrón cae en el agujero. O, para usar el término técnico, el electrón y el agujero se recombinan.
  • En un sensor de pasillo. Los electrones y los agujeros que se están moviendo son empujados hacia los lados por campos magnéticos. Tienen cargas opuestas y fluyen en direcciones opuestas, por lo que se empujan de la misma manera. Pero debido a que tienen cargas opuestas, crean voltajes opuestos. El voltaje de sala en un semiconductor de tipo P es en dirección opuesta al voltaje de sala en un tipo n o un metal.

Además, si te quedas atrapado en la física de la conducción en metales y semiconductores, rápidamente te darás cuenta de que la naturaleza cuántica de los electrones significa que realmente no puedes pensar en electrones individuales o agujeros moviéndose. Las percepciones físicas reales provienen de algo que se llama una superficie de Fermi. La idea de las superficies de electrones y las superficies de los agujeros es clave para esas ideas, por lo que después de conocerlas, los términos "electrón" y "agujero" parecen más naturales.

    
respondido por el Jack B
2

Recuerdo haber discutido esta pregunta durante mis estudios durante mucho tiempo. Los 'agujeros' son electrones 'faltantes' en la banda de valencia, y no en la banda de conducción. Así que un átomo con todos sus electrones en la banda de valencia "da" su electrón a aquel con un "agujero".

Los electrones libres en N materiales, por otro lado, están en la banda de "conducción".

Dado que esos electrones en la banda de valencia están más cerca del núcleo que los electrones en la banda de conducción, su movilidad es más difícil y es por eso que para el mismo tamaño, un transistor de canal N es un conductor mucho mejor que un P -transistor de canal.

    
respondido por el Claudio Avi Chami
1

Las respuestas aquí se saltan una característica importante: un agujero no es un electrón faltante. Un agujero es un átomo semiconductor que tiene protones adicionales en relación con sus electrones.

Un agujero es una carga positiva genuina. Cuando un agujero se mueve, una carga positiva ha adoptado una nueva ubicación.

Tomemos el caso simple de átomos de hidrógeno neutros. Si eliminamos un electrón, nos quedamos con un protón desnudo: una carga positiva. Un protón no es un "electrón faltante". La carga positiva no es una "falta de electrones", sino que es un tipo genuino de carga por derecho propio.

La pregunta OP sería válida si el silicio estuviera hecho de electrones solamente. Entonces, cualquier "agujero" sería simplemente una brecha en la población de electrones, y si el agujero se mueve, en realidad son electrones que se mueven hacia atrás. Pero el silicio está hecho de carga cancelada: igual carga positiva y negativa. Un "agujero" es una brecha en la población de electrones que expone un protón oculto. Un agujero es una carga positiva genuina.

Con la analogía del cine, la imagen completa sería colocar bombillas rojas en todos los asientos. Estos son los protones. Ahora deja que la audiencia de electrones se siente en los asientos y cubra las luces. Si hay huecos en la audiencia, en el teatro oscuro veremos luces rojas brillantes en la ubicación de "cargas positivas". Estas son las luces rojas que no han sido canceladas por un electrón. Si una persona cambia de asiento, entonces la ubicación de la luz roja se moverá hacia otro lado.

Así que esa es la respuesta: a nivel micro, sí, los electrones están cambiando para cubrir o revelar las cargas positivas. Pero desde una vista lejana, no hay cambios de electrones. Son indetectables, no importantes. Es la posición cambiante de las cargas positivas que dominan. Todo lo que vemos en el cine oscuro son algunas luces rojas extremadamente poderosas que de repente saltan de un asiento a otro.

    
respondido por el wbeaty
0

Básicamente, el agujero es vacante de electrón. Así que cuando el electrón se mueve se crea un agujero. El electrón se carga negativamente (a voltaje negativo o bajo) y, por lo tanto, se atrae (mueve) hacia el terminal positivo de la batería, lo que significa que los orificios se mueven hacia el terminal negativo de la batería que es igual a la dirección de la corriente (+ a -). Por eso decimos que los huecos (vacancia de electrones) están contribuyendo a la corriente.

    
respondido por el Ravi Tiwari

Lea otras preguntas en las etiquetas