工程師可以從中選擇兩種主要類型的半導體:直接半導體和間接半導體。這兩種半導體都以不同的方式作用于導電帶和價帶,這在電能中很重要,但兩者都試圖找到這兩種帶之間的最小差異。直接半導體用于價帶和導帶具有相同的動量...
                    
                    
                        工程師可以從中選擇兩種主要類型的半導體:直接半導體和間接半導體。這兩種半導體都以不同的方式作用于導電帶和價帶,這在電能中很重要,但兩者都試圖找到這兩種帶之間的最小差異。直接半導體用于價帶和導帶具有相同的動量。這種半導體在電子從一個帶躍遷到另一個帶的輻射復合中很重要。

拿著一本書的女人在能量科學中,一個直接半導體與兩個能帶。較低的能帶被稱為價帶。這表示電子所具有的最小能量,因為電子仍然與原子結合;這些電子的動量很小。帶中較高的是導帶。當電子從原子中解放出來并能自由移動時,就會發生這種情況在原子晶格中,產生能量。
直接半導體被用來將能量從一個帶衰減到另一個帶。為了使電子移動更容易,半導體找到了最短的路徑,或者說是能量最低的路徑,一個電子從價帶分裂并跳入導帶。兩者之間最簡單的路徑是導帶下降,價帶上升,在兩個能帶之間形成一個很小的間隙。
直接半導體只有在兩個能帶同時進行這種運動的情況下才能使用這意味著兩個帶必須具有相同的電子動量。這在低功耗電子和設備中很常見,因為所需的動量不多,而且這些帶通常可以同步移動。
要使直接半導體工作,需要從價帶上產生一個電子這導致它在價帶上開了一個洞,產生的能量變成了光子。與此同時,導帶下降以接受能量,因為它從價帶移動并穿過半導體。
間接半導體與直接半導體相似,但區別在于這兩個帶的方式不同移動。在這種模式中,價帶和導帶分開移動,因此價帶會在某一點上上升,而傳導則會在隨后下降。間接半導體從價帶中獲取電荷,并保持它,等待導帶下降以沉積能量。