Semiconductores dopaje y conducción por huecos.

Como se mencionaba en la entrada anterior dopando un material semiconductor mejorara su conductividad, hay dos formas de dopar un elemento, pongamos como ejemplo el silicio o el germanio para doparlos podemos usar un elemento con valencia tipo tres como el aluminio, el indio o el galio del grupo III, o podemos usar unos del grupo V como el arsénico o el fósforo. A los elementos sin dopar, es decir en su estado puro se les denomina como intrínsecos y aquellos a los cuales se les han incorporado "impurezas" se dicen extrinsecos. También podemos clasificarlos por la cantidad de enlaces extra que se han añadido, por ejemplo 1 más (o menos) 10^7 se considera dopaje ligero, de lo contrario se dice que es un dopaje pesado. En un semiconductor cuando un electron pasa de la capa de valencia a la capa de conducción  se generan pares e-h (pares hueco-electrón) lo que quiere decir que existe un átomo que está cargado ya que su electrón ha pasado a conducir, en el material los huecos pueden "moverse", es decir que pueden saltar de un átomo a otro y así conducen electricidad, por ende los huecos son conductores positivos..

tomado de http://www.filmscanner.info/es/CCDSensoren.html

examinemos primero el caso en el que se inserta un material que tiene un electrón más en la capa de -valencia que  el semiconductor a esto lo llamamos n-dopaje
N- dopaje
Este  caso se observa en la figura en azul, en la cual a una red de silicio se le agrega fósforo, en consecuencia queda un enlace (electrón) libre el cual podemos excitar fácilmente (aumentando la temperatura por ejemplo) lo que generaría una par electrón hueco, aquí al del silicio intrínseco el número de electrones es diferente al número de huecos, y en este caso la cantidad de electrones es mayor entonces se dice que la conducción electrónica es mayoritaria y la de huecos minoritaria.
P-dopaje.
En el p-dopaje al contrario que en el n-dopaje la idea es agregarle al material semiconductor otro elemento que tenga menos enlaces, en la imagen se ilustra con silicio de nuevo y se le agrega boro que tiene sólo tres enlaces de valencia, en este caso se incrementan el número de huecos, en  este caso hay abundancia de huecos, y estos se mueven en el material conduciendo positivamente.

Ahora cuando unimos un material tipo N con uno tipo P obtenemos un material con union PN, entre ellos los diodos y transistores, y también es la base de la energía fotovoltaica.

Si unimos los dos cristales obtendremos una difusión de electrones del material n al material p, es decir los electrones libres del cristal tipo n más cercanos al cristal tipo p se mueven hacia él llenando los huecos, entonces la región tipo n queda cargada positivamente y la región tipo p queda cargada negativamente.
Ahora bien, si conectamos una bateria del siguiente modo

tomado de http://www.natureduca.com/tecno_electro_matsemicond03.php

Los electrones de la fuente repelen los del material n-dopado para luego llenarlo de nuevo y enviar cargas negativas al p-dopado , estando en el material p se unen a los huecos, los electrones en el material p se ven atraídos por el polo positivo de la batería generando así una corriente eléctrica.
Sí conectamos el diodo en polarización inversa, el material n-dopado cede sus electrones libres a la batería y de la misma manera el p-dopado cede sus huecos a la batería y entonces no hay conducción. En realidad si existiría una pequeña corriente o puede dañarse el dispositivo.