按量子理论，
原子中存在一系列不同能量的分立轨道。为了使原子的总能最低，
电子按照泡利不相容原理，从低到高依次填充这些轨道（一个轨道两个自旋相反的电子）。这就形成了原子的基态，也就是最稳定的状态，因为原子没有比这更低的能量了。这时，存在一个能级，低于这个能级的轨道被电子填满，而高于这个能级的轨道为空轨道。以氢原子为例，核外只有一个电子，轨道依次为-13.6eV,-3.4eV,-1.5eV....一个比一个高。 那么-13.6eV的这个轨道被占据，而-3.4eV，-1.5eV的轨道空着的状态就是氢原子的基态。而当收到激光，或磁场电场激发的时候，这个电子从外界吸收了能量，从而跳到了-3.4eV的轨道上，那么-13.6eV的轨道就空了。这就是一个处于
亚稳态的原子。此时体系的能量升高了-3.4-（-13.6)=9.8eV。原子电离，就是说电子完全摆脱原子核的库仑作用，也就是说电子必须获得大于0的能量。在基态中，电子需要外界给13.6eV才能逃脱原子核的束缚，而在激发态，电子只需要3.4eV就可以摆脱原子核了，所以亚稳态的原子更容易被电离。但是你说它容易激发其它原子电离，我想可能是由于亚稳态的原子可以辐射出光子，从而激发其它亚稳态的原子电离吧。假设有两个氢原子离得很近，都处于亚稳态，电子在-3.4eV的能级上。 就像被抬到高处的乒乓球倾向于落回地面一样，激发态的氢原子倾向于回到基态。那么，在一个时刻，A原子的电子从-3.4eV跳到了-13.6eV，把9.8eV以光子的形式辐射出去。这时，B原子的电子在-3.4eV，那么它吸收了A原子放出的9.8eV光子，能量远大于-3.4eV,自然就被电离咯。而且这个被电离的电子还有9.8eV-3.4eV=6.4eV的动能，它会继续与其它原子碰撞，把另外的-3.4eV的原子中的电子电离。所以说亚稳态的原子容易形成电离的状态。把它吸收的9.8eV的能量以光等能量形式辐射出去。 潘宁效应，你必须要理解，亚稳态才有可能有额外的能量去激发别的原子电离。我上面说过了，出于基态的原子无法给出额外的能量，而亚稳态的原子就可以通过跃迁到低能级的手段把能量传递给别的原子，而别的原子从亚稳态原子获得能量后，电子得到的能量小于那种原子的电离能，所以就产生了电离。你要完全理解这个过程，必须明白选择定则，跃迁概率，宇称等一系列的概念，而这必须通过掌握微积分，矩阵论，量子力学的知识才行。这是个漫长的过程，加油吧。参考资料：
http://bbs.coatingdata.com/showtopic-3673.aspx硅是半导体的原因：硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。简介：硅是一种化学元素，它的化学符号是Si，旧称矽。原子序数14，相对原子质量28.0855，有无定形硅和晶体硅两种同素异形体，属于元素周期表上第三周期，IVA族的类金属元素。硅也是极为常见的一种元素，然而它极少以单质的形式在自然界出现，而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅的形式，广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。硅在宇宙中的储量排在第八位。在地壳中，它是第二丰富的元素，构成地壳总质量的26.4%，仅次于第一位的氧（49.4%）。物理性质：有无定形硅和晶体硅两种同素异形体。晶体硅为灰黑色，无定形硅为黑色，密度2.32-2.34克/立方厘米，熔点1410℃，沸点2355℃，晶体硅属于原子晶体。不溶于水、硝酸和盐酸，溶于氢氟酸和碱液。硬而有金属光泽。晶胞类型：立方金刚石型；晶胞参数：20℃下测得其晶胞参数a=0.543087nm；颜色和外表： 深灰色、带蓝色调；采用纳米压入法测得单晶硅（100）的E为140～150GPa；
电导率：硅的电导率与其温度有很大关系，随着温度升高，电导率增大，在1480℃左右达到最大，而温度超过1600℃后又随温度的升高而减小。化学性质：硅有明显的非金属特性，可以溶于碱金属氢氧化物溶液中，产生（偏）硅酸盐和氢气。硅原子位于元素周期表第IV主族，它的原子序数为Z=14，核外有14个电子。电子在原子核外，按能级由低硅原子到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质（除氟化氢和碱液以外）发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。加热下能同单质的卤素、氮、碳等非金属作用，也能同某些金属如Mg、Ca、Fe、Pt等作用。生成硅化物。不溶于一般无机酸中，可溶于碱溶液中，并有氢气放出，形成相应的碱金属硅酸盐溶液，于赤热温度下，与水蒸气能发生作用。应用领域：1、高纯的单晶硅是重要的半导体材料。在单晶硅中掺入微量的第IIIA族元素，形成p型硅半导体；掺入微量的第VA族元素，形成n型半导体。p型半导体和n型半导体结合在一起形成p-n结，就可做成太阳能电池，将辐射能转变为电能。在开发能源方面是一种很有前途的材料。另外广泛应用的二极管、三极管、晶闸管、场效应管和各种集成电路（包括人们计算机内的芯片和CPU）都是用硅做的原材料。2、金属陶瓷、宇宙航行的重要材料。将陶瓷和金属混合烧结，制成金属陶瓷复合材料，它耐高温，富韧性，可以切割，既继承了金属和陶瓷的各自的优点，又弥补了两者的先天缺陷。可应用于军事武器的制造。第一架航天飞机“哥伦比亚号”能抵挡住高速穿行稠密大气时摩擦产生的高温，全靠它那三万一千块硅瓦拼砌成的外壳。3、光导纤维通信，最新的现代通信手段。用纯二氧化硅可以拉制出高透明度的玻璃纤维。激光可在玻璃纤维的通路里，发生无数次全反射而向前传输，代替了笨重的电缆。光纤通信容量高，一根头发丝那么细的玻璃纤维，可以同时传输256路电话；而且它还不受电、磁的干扰，不怕窃听，具有高度的保密性。光纤通信将会使21世纪人类的生活发生革命性巨变。4、性能优异的硅有机化合物。例如有机硅塑料是极好的防水涂布材料。在地下铁道四壁喷涂有机硅，可以一劳永逸地解决渗水问题。在古文物、雕塑的外表，涂一层薄薄的有机硅塑料，可以防止青苔滋生，抵挡风吹雨淋和风化。天安门广场上的人民英雄纪念碑，便是经过有机硅塑料处理表面的，因此永远洁白、清新。5、由于有机硅独特的结构，兼备了无机材料与有机材料的性能，具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质，并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性，广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的。6、硅可以提高植物茎秆的硬度，增加害虫取食和消化的难度。尽管硅元素在植物生长发育中不是必需元素，但它也是植物抵御逆境、调节植物与其他生物之间相互关系所必需的化学元素。在同一温度环境下，本征半导体里每个硅原子受到的热作用基本相同，但原子核外电子所处的初始能级不同。所以有的原子能激发出电子，有的不能。
电子在原子核外，按能级由低硅原子到高，由里到外，层层环绕，这称为电子的壳层结构。硅原子的核外电子第一层有2个电子，第二层有8个电子，达到稳定态。最外层有4个电子即为价电子，它对硅原子的导电性等方面起着主导作用。正因为硅原子有如此结构，所以有其一些特殊的性质：最外层的4个价电子让硅原子处于亚稳定结构，这些价电子使硅原子相互之间以共价键结合，由于共价键比较结实，硅具有较高的熔点和密度；化学性质比较稳定，常温下很难与其他物质(除氟化氢和碱液以外)发生反应；硅晶体中没有明显的自由电子，能导电，但导电率不及金属，且随温度升高而增加，具有半导体性质。
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