Question

Какое качественное различие электрона в валентной зоне и в зоне проводимости?

Answer 1

1. При абсолютном нуле температур у металлов есть электроны проводимости. Это обусловливается наличием свободных квантовых состояний в вырожденных по энергии зонах электронных оболочек металлов. То есть, валентная зона перекрывается с зоной проводимости. 
У полупроводников при нуле температур электроны проводимости отсутствуют. Это обусловливается тем, что квантовые состояния энергетически вырожденных зон либо полностью заняты, либо полностью свободны. То есть, между валентной зоной и зоной проводимости есть запрещенная зона. 
2. Состояние электрона в полупроводнике (по крайней мере, в примесном и собственном) описывается как связанное с дыркой состояние - квазичастицей экситоном. Это обусловливает спектральное расщепление. 
Состояние электрона проводимости в металле характеризуется как квазисвободное: из-за перекрытия волновых функций атомов кристалла спектр излучения электронов проводимости практически непрерывен. 
3. Состояние электронов проводимости непереходных металлов описывается моделью слабой связи, в то время как состояние электронов проводимости полупроводников описывается моделью сильной связи.