Взаимодействие заряженных частиц в р-n переходе полупроводника

Question

После диффундирования электронов и дырок через металлургическую границу р-n перехода полупроводника образуется потенциальный барьер, состоящий из разноименно заряженных ионов. Положительный ион в n-области на границе создаёт электрическое поле. Почему же свободные электроны, находящиеся дальше от границы, имеющие отрицательный заряд, не присоединяются к положительному иону под действием электрического поля? Аналогично, почему в р-области отрицательные ионы не могут потерять электрон?
Наконец почему разноименно заряженные ионы вдоль границы не могут обменяться электронами (анион отдать электрон катиону) и стать нейтральными? Ведь они разноименно заряжены, и должны притягиваться.

Answer 1

Энергетические уровни свободных электронов и валентных разные. Да и орбиты заполнены у ионов, зачем им лишне. ) Смотрите зонную теорию, там всё доступно изложено.

Answer 2

В одном журнале ЮТ прошлого века я видел статью, смысл е примерно такой.
Под микроскопом была показана структура кристалла полупроводника. Эта структура похожа на множество конусов, или холмов. Это P переход Так вот заряд "стекает" с этих конусов на ровную поверхность N перехода, а вот обратно с ровной поверхности на вершины конусов уже "стекать" заряд не может. В результате имем полупроводник, который "пропускает" электрический ток т. е. заряд только в одном направлении, в направлении стекания заряда с конусов на плоскую поверхность. Это примерно как с геометрией магнита. Плотность силовых линий магнитного поля наибольшая у острых концов магнита и наименьшая у плоских частей. Тут примерно то же самое.
Это объяснение P - N перехода на мой взгляд самое удачное и дающе понимание самого процесса.
Ну а "дырки, замещающие какие то там электроны". это конечно просто смешно.