Откуда берется фотон в P-N переходе? Возник вопрос у сына, он что, от электрона отрывается?

Question

Ну значит электрон в конце концов потрепанный станет, если от него постоянно куски фотонов отрывать. Это частичная природа фотона, потому что он не только волна но и частица.
А если частица, то будут дырки после его отделения? так что ли?

Answer 1

Излучение фотонов: Энергия, выделяемая при рекомбинации, может быть передана в виде фотона — частицы света.
При рекомбинации электроны с облегчением пукают. Фотонами.

Answer 2

Когда P-N переход (граница между p- и n-типами полупроводника) находится под прямым напряжением, электроны и дырки рекомбинируют. Вот как это происходит и почему возникают фотоны:
 
Электроны и дырки: В n-типе полупроводника есть избыток электронов, а в p-типе - избыток дырок (положительных зарядов) . Когда p-n переход находится под прямым напряжением, электроны из n-области начинают двигаться в p-область и рекомбинировать с дырками.
 
Рекомбинация: Когда электрон встречается с дыркой, он падает с боле высокого энергетического уровня в боле низкий. При этом происходит выделение энергии.
 
Излучение фотонов: Энергия, выделяемая при рекомбинации, может быть передана в виде фотона — частицы света. Этот процесс называется спонтанным излучением. Таким образом, фотон появляется в результате перехода электрона на боле низкий энергетический уровень и устранения дырки.
 
Теперь о природе фотона и электрона:
 
Электрон не становится потрепанным: Электрон не отдаёт часть себя для создания фотона. Вместо этого, электрон просто теряет свою избыточную энергию, переходя на боле низкий энергетический уровень. Фотон возникает как квант этой энергии.
 
Никаких дырок в электронах: Поскольку электрон — элементарная частица, он не делится и не теряет своих свойств в процессе излучения фотона. Электрон просто переходит с одного энергетического уровня на другой. Энергия этого перехода высвобождается в виде фотона.
 
Частично-волновая природа фотона: Фотон имет волновую и корпускулярную природу. Он описывается как квант электромагнитного поля и не создаёт дырок в веществе. Его появление связано исключительно с изменением энергетического состояния электрона.
 
Таким образом, при рекомбинации в p-n переходе электроны не становятся потрепанными и не теряют части себя. Они просто переходят на боле низкий энергетический уровень, выделя избыток энергии в виде фотона.