Cuando un electrón absorbe un fotón en un átomo, molécula o sólido, su energía se transfiere a los electrones absorbentes.
Un material semiconductor tiene una serie de bandas, separadas por los espacios. La banda ocupada más alta se llama ‘banda de valencia’, la siguiente encima de ella se llama ‘banda de conducción’. En los experimentos típicos de absorción óptica, los fotones son de luz visible, es decir, su energía está en algún lugar entre 2 y 3 eV. Un semiconductor típico tiene un espacio de energía entre la valencia y la banda de conducción de aproximadamente 1 eV. Entonces, la luz visible es capaz de excitar un electrón desde la banda de valencia hacia la banda de conducción. Por lo tanto, tiene un electrón en la banda de conducción y un estado de energía vacía en la banda de valencia: el agujero.
Por supuesto, esto se aplica a los fotones infrarrojos visibles o cercanos. Si tiene fotones de mayor energía, como UV o más, puede excitar electrones a estados mucho más altos, incluso conocerlos fuera del sólido (efecto fotoeléctrico).
¿Cómo un fotón, cuando golpea un material semiconductor, crea un par de electrones?
Related Content
¿Por qué se utilizan electrones altamente energéticos para la producción de rayos X?
¿Por qué todos los electrones tienen la misma masa, tamaño y también el mismo giro?
¿Cómo afecta el campo magnético de un electrón a su giro?
¿Cómo puede la representación de onda plana de un electrón libre explicar su giro?
El electrón solo tiene más energía. Como resultado tenemos un electrón en la banda de conducción. Eso es bastante fácil de seguir: se desplaza, se difunde, se recombina, lo que sea.
Sin embargo, lo otro que sucede es que nos falta un electrón en la banda de valencia. (No agregamos un electrón al material, solo aumentamos la energía del electrón.) Puede realizar un seguimiento de todos los estados electrónicos de la banda de valencia, luego tener en cuenta el hecho de que un estado está desocupado. Pero, en cambio, para ahorrar esfuerzo, inventamos algo llamado “agujero” en la banda de valencia, le asignamos una carga de [matemáticas] + e [/ matemáticas], y simplemente hacemos un seguimiento del movimiento del estado que falta un electrón Eso tiene el mismo efecto que averiguar dónde van todos los electrones de la banda de valencia N-1, y luego tener en cuenta un electrón de valencia faltante.
Excepto por el agujero, los estados de la banda de valencia están completamente llenos, por lo que no hay un efecto neto de deriva o difusión entre ellos.
More Interesting
¿Cómo se calcula la velocidad de un electrón?
¿Cómo se "mueve" el electrón desde el plano nodal durante la transición?
¿Podemos cambiar los olores o las esencias en ondas electrónicas?
¿Qué pasa si todos los electrones en el universo dejan de moverse y se congelan?
¿Cómo / por qué los electrones se repelen entre sí?
¿Qué quiere decir con entalpía de ganancia de electrones?
¿Se puede agotar la fuente de electrones en un osciloscopio de rayos catódicos? Si no, ¿por qué?
¿Por qué los electrones pasan por el camino de resistencia más fácil y más bajo?
