Донор электрона

Донор электрона (донор электронов, полупроводники) – примесь, который отдает электрон. Обычно это происходит при переносе электрона (то есть, окислительно-восстановительных реакциях. В процессе реакции донор электрона окисляется, а другой реагент (акцептор электрона) восстанавливается.
Донор электрона отдает электрон течение процессов клеточного дыхания, приводя к производству энергии. Микроорганизмы, например бактерии, получают энергию для роста, передавая электроны из донора электрона к акцептора электрона. Микроорганизм через свои клеточные системы собирает энергию для собственного использования. В течение этого процесса (электронный транспортную цепочку) донор электрона окисляется, а акцептор электрона – видновлюжться. Углеводороды нефти, мало-хлорированные растворители, подобно винил-хлорида, органические вещества почвы и восстановленные неорганические соединения – все они могут служить донорами электрона. Эти реакции представляют интерес не только потому что они позволяют организмам получать энергию, но также и потому что они привлекаются к естественной биологической распада органических загрязнителей.
В полупроводниках
Схематическое изображение кремния с донорной примесью фосфора Этот термин также используется в полупроводниковой технике, где донор электронов – вещество, добавляемое к полупроводник в небольшом количестве и отдает один или более электронов в полупроводник, создавая избыток электронов – так называемый «полупроводник n-типа».
Донор электрона, или просто донор является примесью, имеющей избыток валентных электронов по сравнению с полупроводником, к которому она прилагается. Атом донора удерживает лишний электрон слабо, и при достаточной температуре этот электрон может перейти в зону проводимости, и участвовать в электрический ток.
Дополнительный электрон, связанный с атомом донора, образует так называемый донорный уровень в запрещенной зоне. Донорный уровень называется мелким, если его энергия (отсчитываемая от дна зоны проводимости) сравнима с характерной энергией теплового движения при комнатной температуре k b T, где T – температура, а k B – постоянная Больцмана. Эта энергия составляет примерно 26 мэВ.
Лишний электрон притягивается кулоновской силой к иону донора, который имеет избыточный положительный заряд по сравнению с атомами полупроводника. Вследствие такого притяжения донорные уровни образуют водородоподобную серию с энергиями, которые можно рассчитать по формуле



где E d – энергия донорного уровня, E C – энергия дна зоны проводимости, R H – постоянная Ридберга (примерно 13,6 эВ), – Эффективная масса электрона, m 0 – масса свободного электрона, – Диэлектрическая проницаемость полупроводника, а n – целое число, которое может пробегать значения от единицы до бесконечности, но практически важны лишь несколько самых низких уровней с малыми n.
Благодаря тому обстоятельству, что эффективные массы электронов в полупроводниках малы, а диэлектрические проницаемости довольно большие (порядка 10), энергия донорных уровней мала, а радиусы локализации соответствующих волновых функций довольно большие, распространяются на несколько периодов кристаллической решетки.

Скачайте для себя готовый robots.txt для DLE и WordPress.