L'absence d'un électron dans un réseau cristallin, agissant comme un porteur de charge positive.En physique du solide, un trou est une absence conceptuelle d'un électron dans un réseau cristallin. Lorsqu'un électron est excité vers une bande d'énergie supérieure, il laisse derrière lui un état vacant dans la bande de valence. Cette vacance se comporte comme si elle était une particule chargée positivement, se déplaçant à travers le réseau tandis que les électrons voisins sautent dans l'espace vide. Le trou n'est pas une particule physique mais une quasiparticule — une commodité mathématique qui décrit avec précision le mouvement collectif de nombreux électrons.
Le concept a été introduit à la fin des années 1920 par Rudolf Peierls et Werner Heisenberg, puis formalisé par la théorie des quasiparticules de Lev Landau.
Dans un semi-conducteur ou un isolant, les électrons occupent des bandes d'énergie. Au zéro absolu, la bande de valence est pleine et la bande de conduction est vide. Lorsqu'un électron gagne suffisamment d'énergie pour sauter dans la bande de conduction, il laisse un trou dans la bande de valence. Un électron d'un atome voisin peut combler ce trou, créant un nouveau trou ailleurs — en effet, le trou se déplace. Sous un champ électrique, les trous dérivent dans la direction opposée aux électrons, contribuant au courant électrique en tant que porteurs de charge positive.
Les trous sont essentiels aux dispositifs à semi-conducteurs : le dopage de type p crée des trous, permettant le fonctionnement des transistors, des diodes et des cellules solaires.
Les trous ont une masse effective positive et peuvent former des états liés avec des électrons appelés excitons, qui sont cruciaux pour les dispositifs optoélectroniques.
