Question

В чём заключается сущность провала электрона ?

Answer 1

Все атомы стремятся идеально заполнить свои орбитали, стать похожим на благородный газ: кому-то проще сбросить е ( металлы), кому-то принять. Целая электронная конфигурация - это очень энергетически выгодно.

Так вот, наполовину заполненный уровень - тоже выгодно, хоть и не так сильно как полный. Например, хром так расположен, что из 5 д орбиталей наполовину заполнены только 4, и он так хочет себе более-менее идеальную конфигурацию, что е с заполненной s орбитали перескакивает на д, и вуаля у него все орбитали наполовину заполнены, что очень круто. Ну не так круто, как если бы все было как у аргона или криптона, но гораздо лучше, чем один заполненный s подуровень и кое-как недоделанный д.

Это явление есть у некоторых д элементов, но суть в том, чтобы переместить электрон в удобное положение, против системы обычных элементов, и добиться энергетически более выгодной системы.

Answer 2

Сущность провала электрона заключается в том, что он переходит из зоны проводимости в валентную зону в полупроводнике или из зоны проводимости в зону проводимости в полупроводнике с примесями. Давайте разберемся более подробно:

В полупроводниках, таких как кремний или германий, атомы образуют кристаллическую структуру, где уровни энергии электронов образуют зоны. Главные из них - это зона проводимости (полоса проводимости) и валентная зона (полоса валентности).

1. Зона проводимости: Это зона с наивысшими энергетическими уровнями, доступными для электронов. Электроны, находящиеся в этой зоне, имеют достаточно энергии, чтобы свободно двигаться в материале и создавать электрический ток при подключении к электрическому полю.

2. Валентная зона: Ниже зоны проводимости находится зона с более низкими энергетическими уровнями, называемая валентной зоной. Электроны в этой зоне обычно связаны с атомами и не могут свободно двигаться.

Когда электрон в зоне проводимости переходит в валентную зону, это называется провалом электрона. Этот переход происходит, когда электрону передаётся достаточно энергии для перескока на более низкий энергетический уровень в валентной зоне. При этом электрон оставляет свободное место (дырку) в зоне проводимости. Таким образом, проводимость материала уменьшается, так как вместо электрона, который мог бы создавать ток, образуется дырка.

Провалы электронов имеют важное значение в электронике и полупроводниковых приборах, так как они определяют электрические свойства полупроводника и позволяют создавать управляемые электрические переходы, используемые, например, в транзисторах и диодах.