आवेश वाहक वे कण होते हैं जिनमें विद्युत आवेश होता है और वे विद्युत धारा का परिवहन कर सकते हैं; उदाहरणों में इलेक्ट्रॉन और आयन शामिल हैं। अर्धचालकों में दो प्रकार के आवेश वाहक होते हैं: नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए मुक्त इलेक्ट्रॉन और सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए मुक्त छेद। बहुसंख्यक वाहक प्रकार के आधार पर, अर्धचालकों को p-प्रकार (जहाँ छिद्र बहुसंख्यक वाहक होते हैं) या n{{3%)प्रकार (जहाँ इलेक्ट्रॉन बहुसंख्यक वाहक होते हैं) के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। वास्तव में, एक छेद वैलेंस बांड में बस एक रिक्ति है; एकल रिक्ति की गति बड़ी संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की सामूहिक गति के बराबर होती है। हालाँकि, अपेक्षाकृत कम संख्या में छिद्रों की अवधारणा का उपयोग करके इस विशाल संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों की गति का वर्णन करना अधिक सुविधाजनक है। इस प्रकार, मूल रूप से कहें तो, एक छेद वैलेंस इलेक्ट्रॉनों के एक बड़े समूह का प्रतिनिधित्व करने का एक वैकल्पिक तरीका मात्र है।
आवेश वाहकों की ऊर्जा अवस्थाएँ
क्रिस्टल ऊर्जा बैंड के परिप्रेक्ष्य से, अर्धचालक में उच्चतम - ऊर्जा बैंड चालन बैंड और वैलेंस बैंड हैं, जो एक निषिद्ध बैंड (या बैंड गैप) द्वारा अलग किए जाते हैं। निषिद्ध बैंड में डेलोकलाइज़्ड गति से जुड़ी कोई भी स्थिति या ऊर्जा स्तर नहीं है, हालांकि अशुद्धियों या दोषों से उत्पन्न होने वाले स्थानीय ऊर्जा स्तर इसके भीतर मौजूद हो सकते हैं। मुक्त इलेक्ट्रॉन (केवल इलेक्ट्रॉन के रूप में संदर्भित) चालन बैंड में रहते हैं, आमतौर पर चालन बैंड किनारे के पास (जो इलेक्ट्रॉनों की संभावित ऊर्जा से मेल खाता है); मुक्त छिद्र (केवल छेद के रूप में संदर्भित) वैलेंस बैंड में रहते हैं, आमतौर पर वैलेंस बैंड किनारे के पास (जो छिद्रों की संभावित ऊर्जा से मेल खाता है)। हालाँकि वैलेंस बैंड में बड़ी संख्या में वैलेंस इलेक्ट्रॉन होते हैं, ये इलेक्ट्रॉन वैलेंस बॉन्ड के भीतर बंधे होते हैं और स्वतंत्र रूप से नहीं घूम सकते हैं; परिणामस्वरूप, उन्हें आवेश वाहक के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है।
यदि n-प्रकार के अर्धचालक में दाता सांद्रता अपेक्षाकृत कम है, तो चालन बैंड में इलेक्ट्रॉन सांद्रता कम रहती है। इस मामले में, चालन बैंड किनारे के निकट ऊर्जा स्तरों पर इलेक्ट्रॉनों का वितरण शास्त्रीय बोल्ट्ज़मैन वितरण का अनुसरण करता है; इन इलेक्ट्रॉनों को गैर {{2} पतित वाहक कहा जाता है, और अर्धचालक को गैर {{3} पतित अर्धचालक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
इसके विपरीत, यदि डोपिंग सांद्रता बहुत अधिक है, तो चालन बैंड किनारे के पास बड़ी संख्या में इलेक्ट्रॉनों का वितरण पाउली अपवर्जन सिद्धांत द्वारा बाधित होता है। इस परिदृश्य में, इलेक्ट्रॉन क्वांटम फ़र्मि-डिराक वितरण का अनुसरण करते हैं; उन्हें पतित वाहक कहा जाता है, और अर्धचालक को पतित अर्धचालक के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। हालाँकि, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एक गैर {{3} पतित एन - प्रकार के अर्धचालक में भी, वैलेंस बैंड में इलेक्ट्रॉन असंख्य होने के कारण {{5} {6} पतित वाहक बने रहते हैं और हमेशा क्वांटम फर्मी {{7} डायराक वितरण का पालन करते हैं।
छेद तब बनते हैं जब वैलेंस इलेक्ट्रॉन वैलेंस बैंड से कंडक्शन बैंड में संक्रमण करते हैं (वैलेंस बॉन्ड में रिक्तियों को पीछे छोड़ते हुए); इस प्रक्रिया को आंतरिक उत्तेजना के रूप में जाना जाता है और यह इलेक्ट्रॉन {{0}छेद युग्मों की एक साथ उत्पत्ति की विशेषता है।
