Siempre me pregunto qué son los agujeros. Sé de electrones y puedo imaginármelo. Pero como existen los agujeros ...
Siempre me pregunto qué son los agujeros. Sé de electrones y puedo imaginármelo. Pero como existen los agujeros ...
Existe un agujero donde debería haber un electrón ... pero no lo es.
Es la ausencia de un electrón.
En física, química e ingeniería electrónica, un agujero de electrones es la falta de un electrón en una posición en la que uno podría existir en un átomo o en una red atómica. Es diferente del positrón, que es una partícula real de antimateria.
Cuando dopea los semiconductores para una unión PN, agrega un dopante a la porción N que tiene un exceso de electrones (más de lo que normalmente estaría allí) y agrega un dopante a la porción P que tiene una falta de electrones ( menos de lo que normalmente estaría allí).
Los electrones podrían fluir de la N a la P para que puedan ocupar algunos de los orificios en la parte P.
Después de unir los semiconductores de tipo p y n, los electrones de la región n cerca de la interfaz p – n tienden a difundirse hacia la región p. A medida que los electrones se difunden, dejan iones cargados positivamente (donantes) en la región n. Del mismo modo, los orificios de la región de tipo p cerca de la interfaz p – n comienzan a difundirse hacia la región de tipo n, dejando iones fijos (aceptadores) con carga negativa. Las regiones cercanas a las interfaces p – n pierden su neutralidad y se cargan, formando la región de carga espacial o la capa de agotamiento
Los pares de agujeros de electrones se crean cuando un electrón se excita a un estado de mayor energía. Estos estados excitados hacen que se rechace más lejos del núcleo de un átomo. Esto se debe a que el electrón ha tomado la energía de lo que lo haya excitado. Este electrón excitado deja atrás un "agujero" de tipo, que es básicamente un vacío en las órbitas electrónicas de energía más baja. Conceptualmente, se puede considerar el agujero como una carga positiva y, de hecho, se puede tener un flujo de carga positiva por la migración del agujero a través de una estructura de celosía. Después de un cierto período de tiempo (decaimiento espontáneo), el electrón se relajará de nuevo a su nivel de energía original, pero debido a la conservación de la energía, el electrón se libera del exceso de energía emitiendo un fotón (emisión espontánea) o un fonón (un paquete cuantificado de energía vibratoria / calor). En efecto, un agujero es la ausencia de un electrón donde uno solía estar. Los semiconductores utilizan el hecho de que diferentes materiales (dopentes) contienen un electrón libre o un electrón faltante para crear regiones dopadas definidas explícitamente como tener más agujeros que electrones o viceversa. Las regiones dopadas con N son más negativas y las regiones dopadas con P son más positivas. Su comportamiento de interacción nos permite hacer cosas como transistores donde la puerta llena los agujeros y luego permite que los electrones móviles pasen, de lo contrario no. También utilizamos orificios en láseres semiconductores y LED donde el intervalo de banda (niveles de energía entre órbitas de electrones) se usa para que un material emita fotones más que fonones cuando se combina un par de orificios de electrones.
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