Arah Arus Elektron Dan Lubang

Aliran Elektron Bebas

Kristal menyerupai yang diperlihatkan Gambar di atas, ialah semakin memperjelas efek agitasi panas atom. Kita sanggup melihat bahwa sebuah elektron yang bermuatan negatif menjadi bebas dan sanggup menimbulkan anutan arus listrik.

Ini suatu cara, untuk menggambarkan sebuah elektron sanggup menjadikan terjadinya aliran  arus, apabila elektron-elektron valensi teregut lepas dari ikatan intinya. Seperti yang diperlihatkan ilustrasi Gambar di bawah, bahwa arah gerakan terlepasnya elektron-elektron valensi tersebut selalu berlawan arah dengan medan listrik.

Gambar x Proses Renggutan Akibat Panas

Arus Elektron Berikat

Pada klarifikasi sebelumnya telah dijelaskan, bahwa dalam keadaan normal elektron yang terikat dalam atom tidak sanggup meninggalkan posisinya, kecuali bila ada efek dari luar. Akan tetapi  khusus terhadap ketentuan ini terdapat pengecualian, yaitu apabila suatu elektron valensi berikat berada bersahabat pada daerah yang kekurangan elektron (biasanya disebut “lubang/hole”), yaitu akhir ditinggalkan oleh elektron yang terenggut dari ikatannya, dan mengakibatkan elektron-valensi sanggup bergerak/meloncat melintang menuju ikatan yang telah dikosongkan sebelumnya. Makara daerah yang berlubang menjadi bergeser satu langkah kearah yang berlawanan (kesebelah kiri).

Gambar x Arus Elektron Bebas

Gambar di atas menawarkan ilustrasi bagaimana gerakan elektron valensi terlepas dari pada dasarnya dengan meninggalkan lubang bergeser berlawanan arah dengan arah medan listrik. Proses bencana ini bergerak secara terus menerus. Dan apabila medan listrik (beda potensial) diterapkan pada kristal/hablur akan sanggup mendesak daerah yang kekurangan/hole  semakin bersahabat menuju ke arah medan listrik tersebut. Sehingga pada kutub aktual menjadi kekurangan electron, dan sebaliknya dikutub negatif menjadi kelebihan elektron.

Model Garasi Shockley
 
Untuk mempermudah bagaimana proses terjadinya anutan elektron-valensi berikat menjadi elektron bebas, spesialis fisika W. Shockley memodelkan dengan sebuah garasi kendaraan beroda empat dua tingkat yang berderet dengan banyak mobil  di tingkat I, sedangkan pada tingkat II kosong tidak ada satupun kendaraan beroda empat yang di parker. Model tersebut dikenal dengan sebutan Garasi Shockkley.

Gambar x Model Garasi Schockley I

Ilustrasi Gambar di atas memperlihatkan, mula-mula semua garasi di bawah terisi penuh, tetapi tidak demikian dengan situasi di tingkat atas, sehingga meyebabkan kendaraan yang di parkir di bawah tidak sanggup bergerak. Untuk mengatasi kemacetan tersebut, maka salah satu kendaraan harus dinaikkan ke tingkat atas. Dengan demikian kendaraan yang dinaikkan keatas sanggup bergerak bebas, sedangkan daerah yang ditinggalkan kendaraan tersebut terbentuk sebuah celah kosong. Jika proses ini dilakukan terus menerus maka akan terbangun sebuah celah kosong yang bergerak ke arah kanan menyerupai yang diperlihatkan oleh Gambar di bawah ini.

Gambar x Model Garasi Schockley II

Berpindahnya renggangan celah kosong tersebut berjalan berlawanan arah dengan kendaraan yang dipindahkan ke tingkat atas. Bila keadaan ini dilakukan berulang-ulang, maka renggangan celah kosong akan sanggup melintasi seluruh tingkat bawah.

Elektron Yang Hilang

Pada paragrap sebelumnya telah dijelaskan, bahwa tidak hanya elektron bebas  saja yang sanggup bergerak dalam kristal, melainkan adakala juga elektron-valensi berikat. Dan kalau gerakan tunggal elektron tersebut dirangkaikan akan sanggup menjadikan bergeraknya renggangan elektron (lubang). Agar agar lebih mudah, maka pembahasan tidak membicarakan mengenai duduk perkara gerak elektron valensi berikat, melainkan hanya fokus pada gerak kekurangan elektron. Kekurangan disini sanggup dialogikan sebagai elektron yang hilang atau lubang (hole), dimana lubang ini dinamakan suatu partikel bermuatan aktual yang bergerak searah dengan medan listrik. Ada dua jenis partikel pembawa arus listrik dalam semikonduktor, yaitu lubang (hole) yang bermuatan aktual dan elektron yang bermuatan negatif.