Mengapa elektron bergerak lebih cepat daripada lubang di semikonduktor?

Ketika sebuah elektron pergi, maka hanya lubang yang dibuat, dan ketika elektron lain mengisinya, maka hanya lubang yang bergerak, jadi dengan cara itu, keduanya harus mengalirkan arus dengan kecepatan yang sama. Namun saya telah diberitahu bahwa lubang memiliki mobilitas yang lebih tinggi daripada elektron. Tolong jelaskan bagaimana itu bisa terjadi, saya bingung.

Mungkin lebih mudah untuk memulai pada keadaan energi.

Elektron bebas (yang bergerak dari satu atom ke atom lainnya) ada di pita konduksi dan lubang (kekurangan elektron di orbit) ada di pita valensi (tautan yang sama).

Pita konduksi berada pada tingkat energi yang lebih tinggi daripada pita valensi dan itu berarti segala sesuatunya bergerak lebih cepat. Lebih menarik lagi, agar elektron berpindah dari pita konduksi ke pita valensi (dan mengisi lubang) elektron harus kehilangan energi.

Dari perspektif yang lebih intuitif, ketika sebuah lubang muncul dalam orbit valensi, tidak semua elektron yang mungkin jatuh ke dalamnya; cukup banyak yang akan berlalu sampai sebuah elektron yang (secara krusial) kehilangan energi yang cukup untuk pindah ke pita energi yang lebih rendah akan mengisi lubang tersebut.

Ketika elektron tersebut meninggalkan orbit (membuat lubang), itu karena memiliki energi yang ditambahkan mungkin oleh tabrakan atau bahkan hanya dari panas (jika tidak, ia tidak dapat mengambil lokasi energi yang lebih tinggi di pita konduksi). Hanya ketika telah menghabiskan energi itu (dengan bergerak atau mungkin bertabrakan dengan objek lain yang dapat mengeluarkan foton - ini berarti elektron telah kehilangan 1 foton energi) dapat ia kehilangan energi ekstra dan jatuh ke pita valensi.

Ini mungkin dijelaskan oleh tampilan tingkat energi yang lebih rinci