¿Los hoyos tienen existencia física?

Question

Sabemos que los agujeros se crean debido a que los electrones saltan de un enlace covalente a otro. ¿Pero tiene un agujero una existencia física o es solo una carga positiva ficticia, una ilusión creada por el movimiento de los electrones?

Answer 1

Eso es cierto en efecto. Un agujero no tiene existencia física. Es solo la ausencia de un electrón lo que crea la ilusión de una carga positiva en ese punto. Puedes encontrarlo en Boylested Dispositivos Electrónicos y Teoría de Circuitos que es una cosa teórica.

Answer 2

Ok, la respuesta anterior de Alchemist es totalmente razonable, pero creo que podríamos agregar un poco de "¿qué es real?" a esta discusión sin llegar a lo metafísico. Un agujero es un concepto matemático perfectamente definido, de la misma manera que un electrón es un concepto matemático perfectamente definido. El concepto matemático de un electrón en la teoría de los sólidos tiene muy poco parecido con los electrones "reales" - que tienen tamaño finito e interacciones adicionales. Yo diría que "en la teoría de los materiales, los agujeros son tan reales como los electrones" y luego tienes que decidir qué tan reales son los electrones antes de decidir que los agujeros no lo son.

(¿alguna vez has visto un electrón? Sí, está bien, parecen existir en cámaras de burbujas y los necesitamos para la teoría cuántica de campos, pero ¿es eso lo mismo que una observación?)

Answer 3

Presumiblemente te refieres a los semiconductores. Un hueco físicamente existe en el sentido de que es la ausencia de un electrón. Así como un agujero en un trozo de papel físicamente existe. Sin embargo, si estás preguntando si el hueco es una partícula, entonces no, no existe físicamente.

En un semiconductor, tratamos con la generación de pares electrón-hueco (EHP). Cuando esto sucede, un electrón se libera del átomo al que pertenecía y puede moverse a través de la red cristalina. Como un electrón ha sido removido, el átomo restante está cargado positivamente y, como conveniencia matemática, simplemente lo llamamos un 'hueco'. Cuando se trata de conceptos como la movilidad de huecos, en realidad estamos viendo la movilidad de electrones dentro de la banda de valencia. De manera similar, la dispersión y otros fenómenos causados por 'huecos' son en realidad simplemente interacciones de electrones en la banda de valencia.