Про ковалентную связь в полупроводниках.

[tohaf]

Например, германий принадлежит к элементам четвертой группы, имеет на внешней орбите четыре валентных электрона. Каждый атом в кристалле германия образует ковалентные связи с четырьмя соседними атомами.
При отсутствии примесей и температуре, близкой к абсолютному нулю, все валентные электроны атомов в кристалле германия взаимно связаны и свободных электронов нет, так что германий не обладает проводимостью.

А что происходит с электронами, которые не нашли связи? Или они всё же объединяются до последнего свободного электрона?
Например, образец вещества из 4 атомов.
Что будет с электронами, которые находятся как бы по краям? Один атом германия образует, в данном примере, связь только с двумя другими атомами (т.е. один неспаренный электрон на один неспаренный электрон другого атома) или как?
А, например, два атома кремния объединятся 4 связями, если других атомов рядом не будет?

[madschumacher]

tohaf в сообщении #1226907 писал(а):

Что будет с электронами, которые находятся как бы по краям?

На краях обычно присутствует редкая каша (чаще всего оксиды). Химия и физика поверхности -- это ещё та сложная наука.

[tohaf]

Ну, то есть итоговый ответ - один атом полупроводника с одним другим атомом образует только одну ковалентную связь?

[ИСН]

Смотря какой атом. Кремний или германий - да, одну, а так возможны варианты. Химия, она большая.

[Munin]

1. В первом сообщении процитированы объяснения класса "для самых слабых школьников". К реальной физике полупроводников они имеют весьма отдалённое отношение.

tohaf в сообщении #1226907 писал(а):

Что будет с электронами, которые находятся как бы по краям?

Их слишком мало, чтобы обеспечить образцу серьёзную проводимость, даже если они там и будут.

tohaf в сообщении #1227064 писал(а):

Ну, то есть итоговый ответ - один атом полупроводника с одним другим атомом образует только одну ковалентную связь?

Лучше не думать о полупроводниках в терминах ковалентных связей. Это приведёт к неверным выводам.

Кроме полупроводников, являющихся химически простыми веществами, есть также много полупроводниковых соединений, например, $\mathrm{Ga\,As,In\,Sb}$ (соединения типа $A^\mathrm{III}B^\mathrm{V}, A^\mathrm{II}B^\mathrm{VI}$).

[Theoristos]

madschumacher в сообщении #1226955 писал(а):

На краях обычно присутствует редкая каша (чаще всего оксиды).

"Для начинающих" этот вопрос затронут в книге "Барьеры" из серии "Библиотечка Квант".
http://www.math.ru/lib/book/djvu/bib-kv ... hteyn.djvu