工程师可以从中选择两种主要类型的半导体:直接半导体和间接半导体。这两种半导体都以不同的方式作用于导电带和价带,这在电能中很重要,但两者都试图找到这两种带之间的最小差异。直接半导体用于价带和导带具有相同的动量...
工程师可以从中选择两种主要类型的半导体:直接半导体和间接半导体。这两种半导体都以不同的方式作用于导电带和价带,这在电能中很重要,但两者都试图找到这两种带之间的最小差异。直接半导体用于价带和导带具有相同的动量。这种半导体在电子从一个带跃迁到另一个带的辐射复合中很重要。

拿着一本书的女人在能量科学中,一个直接半导体与两个能带。较低的能带被称为价带。这表示电子所具有的最小能量,因为电子仍然与原子结合;这些电子的动量很小。带中较高的是导带。当电子从原子中解放出来并能自由移动时,就会发生这种情况在原子晶格中,产生能量。
直接半导体被用来将能量从一个带衰减到另一个带。为了使电子移动更容易,半导体找到了最短的路径,或者说是能量最低的路径,一个电子从价带分裂并跳入导带。两者之间最简单的路径是导带下降,价带上升,在两个能带之间形成一个很小的间隙。
直接半导体只有在两个能带同时进行这种运动的情况下才能使用这意味着两个带必须具有相同的电子动量。这在低功耗电子和设备中很常见,因为所需的动量不多,而且这些带通常可以同步移动。
要使直接半导体工作,需要从价带上产生一个电子这导致它在价带上开了一个洞,产生的能量变成了光子。与此同时,导带下降以接受能量,因为它从价带移动并穿过半导体。
间接半导体与直接半导体相似,但区别在于这两个带的方式不同移动。在这种模式中,价带和导带分开移动,因此价带会在某一点上上升,而传导则会在随后下降。间接半导体从价带中获取电荷,并保持它,等待导带下降以沉积能量。