WikiDer > Elektronenloch

Im Festkörperphysik ist ein Elektronenloch das Fehlen von a Elektron von einem sonst komplett voll Valenzband. Ein volles (oder fast volles) Valenzband tritt auf in Halbleiter und Isolatoren wo es von der getrennt ist Leitungsband durch eine Bandabstand. Ein Elektron kann nun durch thermische Anregung oder Anregung durch Absorption einfallender Strahlung freigesetzt werden oder Phononen (oder Kombinationen davon) vom Valenzband zum Leitungsband angeregt werden. Dadurch entsteht eine Lücke im Valenzband. In Halbleitern sorgen Elektronenlöcher zusätzlich zu freien Elektronen für die elektrische Leitung.

Die Idee, ein solches Loch als Partikel zu betrachten, vereinfacht die Analyse der Bewegung des anderen Elektronen im Valenzband Das Teilchen, das wir Loch nennen, hat das gleiche Masse wenn das Elektron nur eines hat has Gegenteil Ladung, so dass auch eine Leitung entsteht, wenn sich das Loch durch den Kristall bewegt.

Erläuterung

Stellen Sie sich eine Menschenschlange vor, die alle Plätze in der ersten Reihe eines Kinos besetzt. Jemand in der Mitte der Reihe will gehen und springt über die Rückenlehne seines Sitzes und geht an der zweiten leeren Sitzreihe vorbei. Die leere Sitzreihe ist das Leitungsband und die Person, die gegangen ist, ist das vom Valenzband in das Leitungsband angeregte Elektron.

Stellen Sie sich nun vor, dass ein Nachzügler auch einen Sitzplatz in der ersten Reihe haben möchte, weil er aus der zweiten Reihe nichts vom Film sehen kann (die Aussicht ist am besten aus der Mitte der Reihe). Der leere Sitz ist nun etwas näher am Rand der Reihe. Das Gleiche passiert jetzt noch einmal mit der Person, die neben dem leeren Sitz sitzt, so dass der leere Sitz wieder etwas näher am Rand der Reihe liegt. Das geht immer weiter, man könnte sagen, es ist der leere Sitz, der sich an den Rand der Reihe bewegt (statt dass alle einen Platz nach oben rücken). Befindet sich der freie Platz am Rand der Reihe, kann der Nachzügler dort sitzen. Letzteres kann als die Vernichtung eines Lochs mit einem Leitungselektron.

Wenn alle Leute in der Schlange ein have haben Ladung (wie bei einem Elektron) hätte ihr Gleiten die Leitung angepasst. So funktioniert die Lochführung. Anstatt die Bewegung der Leere im Valenzband mit der Bewegung von Milliarden von Elektronen zu beschreiben Physiker das imaginäre Teilchen, dass sie a . sind Loch zu erwähnen. Denn in a elektrisches Feld bewegen sich die Elektronen in eine Richtung und die Löcher in die entgegengesetzte Richtung, so spricht man von einer positiven Ladung eines Lochs. Und eine positive Ladung e, genau das Gegenteil eines Elektrons.

Dieses imaginäre Teilchen verhält sich in jeder Hinsicht wie ein Elektron mit entgegengesetzter Ladung, sodass alle Eigenschaften aus den gewöhnlichen physikalischen Gesetzen abgeleitet werden können.

Unter normalen Umständen bewegen sich das angeregte Elektron und das neu entstandene Loch voneinander weg. Es gibt jedoch Situationen, in denen sie an eine attraktive Coulomb-Kraft und so entsteht ein gebundenes Elektron-Loch-Paar Aufregung erwähnt).