Nosič náboje

Nosič náboje je ve fyzice volná částice přenášející elektrický náboj, zejména částice nesoucí elektrický proud v elektrických vodičích. Příkladem jsou elektrony a ionty. V prostředku proudu může na tyto částice působit elektrické pole, které způsobí čistý pohyb částic prostředkem; toto představuje elektrický proud. U různých prostředků proudu nesou náboj různé částice:

V kovech jsou nosičem náboje elektrony. Jeden nebo dva z vnějších valenčních elektronů z určitého atomu se mohou volně pohybovat v krystalové mřížce kovu. Volné elektrony tvoří elektrický proud. Oblak volných elektronů se nazývá Fermiho plyn.

V elektrolytech jako je mořská voda jsou nosičem náboje rozpuštěné kationty a anionty. Podobně jako kationty a anionty oddělené z kapaliny sloužící jako nosiče náboje v kapalinách a roztavených iontových sloučeninách (např. Hall-Héroult proces jako příklad elektrolýzy taveniny).

V plazmatu, třeba u elektrického proudu v plynech, fungují elektrony, kationty ionizovaného plynu a odpařené materiály z elektrod jako nosiče náboje. (K vypařování elektrody dochází i ve vakuu, ale pak se to technicky vzato neodehrává ve vakuu, ale v nízkotlakých elektrodových parách.) Ve vakuu, v elektrickém oblouku nebo v elektronkách se volné elektrony chovají jako nosiče náboje.

V polovodičích jsou uznávány dva druhy nosičů náboje. První z nich je elektron. Kromě toho je vhodné upravit pohybující se volná místa ve valenčním pásu pro obydlení elektronovu dírou jako druhý typ nosiče náboje, který nese kladný náboj.

Koncentrace volného náboje

Koncentrace volného náboje je koncentrace volného náboje v "dopovaném" polovodiči. Je to podobné jako koncentrace nosičů v kovech a pro účely výpočtu proudu nebo proudových rychlostí jej lze použít stejným způsobem. Volné nosiče jsou elektrony nebo elektronové díry, které byly zavedeny přímo do proudu valenčního pásu "dopingem" a nebyly přitom tepelně podporovány. Z toho důvodu není elektron a díra dvojice nosičů, jeden druhého zanechá na jiném pásu.

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Charge carrier na anglické Wikipedii.

Související články