Porteur de charge
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Un porteur de charge est, en sciences physiques, une particule ou une quasi-particule qui porte une charge électrique. En se déplaçant, les porteurs de charge créent un courant électrique, comme les ions dans les solutions liquides et les électrons dans les solides. En électronique cette notion est incontournable, les deux porteurs de charge considérés sont les électrons, portant une charge −e, les trous, portant une charge +e.
Dans les métaux, les porteurs de charge sont des électrons. Chaque atomes disposant d'un ou deux électrons dit libre sur leur couche de valence la plus éloignée du noyau qui sont très mobile et peuvent se déplacer assez librement dans le réseau cristallin. Ces électrons sont souvent représenté comme formant un nuage, et leur comportement peut être modélisé par celui d'un gaz de Fermi. En se déplaçant uniformément en suivant le gradient de tension, les métaux conduisent le courant électrique. Les solutions ioniques conduisent l'électricité pour une raisons similaire, les porteurs de charge sont également libre. Ce sont les cations et anions de la solution. Une solution d'eau pure est donc à température ambiante moins bonne conductrice qu'une solution salée qui contient forcément plus d'ions puisqu'elle contient en plus des ions H3O+ et OH-, des ions Ca+ et Cl-. C'est aussi pourquoi les composés ioniques sont isolants lorsqu'ils sont solides et deviennent conducteurs en fondant. Le phénomène est similaire dans les plasmas, autre état de la matière que l'on retrouve dans les arc électrique. Dans les plasmas, la matière est vaporisée et ionisée.
Tout noyau atomique, est potentiellement porteurs de +Ze, mais ne l'est pas forcément concrètement, du fait par exemple des liaisons chimiques créées, qu'il ne fait pas partie d'une sous-couche très stable.
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