Der Begriff carrier bezeichnet in den Materialwissenschaften einerseits Ladungsträger in Festkörpern, andererseits nanostrukturierte oder molekulare Trägersysteme für Wirkstoffe oder funktionale Spezies. Beide Bedeutungen sind physikalisch und technologisch klar zu unterscheiden, teilen aber zentrale Konzepte des Transports und der kontrollierten Bereitstellung.

Im elektronischen Festkörper beschreibt carrier freie Elektronen und Löcher, gelegentlich auch Ionen, die zum elektrischen Strom beitragen. Zentrale Kenngrößen sind die Ladungsträgerdichte, die effektive Masse und die Beweglichkeit. Diese Größen bestimmen Leitfähigkeit, optische Eigenschaften und nichtgleichgewichtige Phänomene wie heiße Ladungsträger in metallischen oder halbleitenden Nanostrukturen. Das gezielte Design von Bandstruktur, Dotierung und Defekten dient der Kontrolle von Art und Konzentration der Ladungsträger.

In einem zweiten, vor allem in der Bio‑ und Nanotechnologie relevanten Sinn bezeichnet carrier ein Trägersystem, das Wirkstoffe, Gene oder Kontrastmittel immobilisiert, schützt und transportiert. Beispiele sind Mikropartikel‑ und Lipidträger, Liposomen, Polyethylenglykol‑(PEG‑)basierte Träger sowie duale therapeutische Wirkstoffträger, die mehrere Agenzien kombinieren. Wichtige Parameter sind Beladungskapazität, Freisetzungskinetik, Stabilität in physiologischen Medien und Oberflächenfunktionalisierung für gezieltes Targeting.

Werkstoffentwicklung adressiert beide Ebenen: elektronische Carrier werden durch Tailoring von Mikrostruktur und chemischer Zusammensetzung optimiert, während Trägersysteme über Polymerchemie, Selbstorganisation und Grenzflächenengineering an spezifische Anwendungen angepasst werden.