Perché gli elettroni si muovono più velocemente dei buchi di un semiconduttore?

Quando un elettrone lascia, viene creato solo un buco, e quando un altro elettrone lo riempie, solo il buco si muove, quindi in questo modo, entrambi dovrebbero condurre corrente alla stessa velocità. Eppure mi è stato detto che i buchi hanno una mobilità superiore rispetto agli elettroni. Per favore, spiega come può essere, sono confuso.

Forse potrebbe essere più facile iniziare allo stato energetico.

Gli elettroni liberi (quelli che si spostano da un atomo all'altro) si trovano nella banda di conduzione e i buchi (la mancanza di un elettrone in un'orbita) si trovano nella banda di valenza (stesso collegamento).

La banda di conduzione è a un livello di energia più elevato rispetto alla banda di valenza e ciò significa che le cose si muovono più velocemente. Ancora più interessante, affinché un elettrone si sposti dalla banda di conduzione alla banda di valenza (e riempia il buco) deve perdere un po 'di energia.

Da una prospettiva più intuitiva, quando appare un buco in un'orbita di valenza, non tutti gli elettroni possibili vi cadranno dentro; un bel numero passerà fino a quando un elettrone che ha (sostanzialmente) perso energia sufficiente per muoversi in una banda di energia inferiore riempirà il buco.

Quando detto elettrone ha lasciato un'orbita (creando un buco), era perché aveva energia aggiunta forse da una collisione o anche solo dal calore (altrimenti non poteva assumere una posizione di energia superiore nella banda di conduzione). Solo quando ha esaurito quell'energia (muovendosi o forse scontrandosi con un altro oggetto che può espellere un fotone - questo significa che l'elettrone ha perso 1 fotone di energia) può perdere quell'energia in più e cadere nella banda di valenza.

Ciò è forse spiegato da uno sguardo più dettagliato ai livelli di energia