载流子——电流的搬运工

2019-12-6 08:57:03

2018 电流

载流子——电流的搬运工

· 载流子，顾名思义，“载”就是运载的意思，“流”就是电流，“子”就是粒子的意思，合起来理解就是运载电流的粒子。我们知道电荷的定向移动就形成了电流，而电荷就是载流子所携带的，也就是载流子的定向移动形成了电流。不同的导电媒体载流子不同。

· 金属导电：金属中的载流子是自由电子。金属原子对其外围的价电子束缚较弱，形成了能够自由活动的电子，即自由电子，在外电场的作用下就会做定向移动，形成了电流。

金属原子与自由电子

· 电解液导电：电解液的载流子是正离子、负离子；电解质在水溶液或者熔解成液体时都要发生电离，它们的分子电离成正离子、负离子，做无规则运动，当中电解液中插入电极后，就会形成电场，负离子向阳极运动，正离子向阴极运动，就形成了电流。与金属导电不同，电解液导电的同时还发生电解现象，也就是正离子在阴极上得到了电子发生还原反应，负离子在阳极上失去了电子发生了氧化反应。

电解液导电

· 气体导电的载流子是正离子、负离子、自由电子。通常情况下，气体几乎完全是由中性的原子或分子组成的，因此不能导电，如果真正电离剂的作用下，气体发生电离就会导电。也叫气体放电。不过气体放电有时是在电离剂的作用下发生的，这叫被激放电，有时在高压、真空等条件下也能发生放电，这叫做自激放电。闪电就是自激放电的一种新式。

· 半导体导电的载流子是空穴和自由电子。半导体是一种比较特殊的材料，它有时能导电，比如常温下，有时不能导电，比如在绝对零度以下，容易受到光、热、掺杂影响。半导体本征激励所产生的空穴和自由电子比较少，通过掺杂后可以形成电子型n、空穴型p的半导体，导电能力大幅度提高，对于电子型半导体电子是多数载流子，简称多子，空穴是少数载流子简称少子，对于空穴型半导体，空穴是多子，电子是少子。特殊的导电形式，使半导体得到了广泛的应用，被制成各种各样的元件。如pn结的形成。