載流子

在物理學(xué)中，載流子（charge carrier），或簡(jiǎn)稱載子（carrier），指可以自由移動(dòng)的帶有電荷的物質(zhì)微粒，如電子和離子。在半導(dǎo)體物理學(xué)中，電子流失導(dǎo)致共價(jià)鍵上留下的空位（空穴）被視為載流子。

在電解質(zhì)溶液中，載流子是已溶解的陽離子和陰離子。類似地，游離液體中的陽離子和陰離子在液體和熔融態(tài)固體電解質(zhì)中也是載流子。霍爾－埃魯法就是一個(gè)熔融電解的例子。

在等離子體，如電弧中，電離氣體和汽化的電極材料中的電子和陽離子是載流子。電極汽化在真空中也可以發(fā)生，但技術(shù)上電弧在真空中不能發(fā)生，而是發(fā)生在低壓電氣中；在真空中，如真空電弧或真空管中，自由電子是載流子；在金屬中，金屬晶格中形成費(fèi)米氣體的電子是載流子。

半導(dǎo)體中的多數(shù)載流子和少數(shù)載流子

在半導(dǎo)體中，電子和空穴作為載流子。數(shù)目較多的載流子稱為多數(shù)載流子；在N型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是電子，而在P型半導(dǎo)體中多數(shù)載流子是空穴。數(shù)目較少的載流子稱為少數(shù)載流子；在N型半導(dǎo)體中少數(shù)載流子是空穴，而在P型半導(dǎo)體中少數(shù)載流子是電子。

少數(shù)載流子在雙極性晶體管和太陽能電池中起重要作用。不過，此種載流子在場(chǎng)效應(yīng)管（FET）中的作用是有些復(fù)雜的：例如，MOSFET兼有P型和N型。晶體管酌涉及到源漏區(qū)，但這些少數(shù)載流子橫穿多數(shù)載流子體。不過在傳送區(qū)內(nèi)，橫穿的載流子比其相反類型載流子的數(shù)目多得多（實(shí)際上，相反類型的載流子會(huì)被外加電場(chǎng)移除而形成耗盡層），因此按慣例為源漏選定的載流子是可采用的，而FET被稱為“多數(shù)載流子”設(shè)備。

當(dāng)電子遇到空穴時(shí)，二者復(fù)合后自由載流子就很快消失了。釋放的能量可以是熱，會(huì)加熱半導(dǎo)體（熱復(fù)合，半導(dǎo)體中廢熱的一個(gè)來源），或者釋放光子（光復(fù)合，用于LED和半導(dǎo)體激光中）。