Hvad er en direkte halvleder?

Der er to hovedtyper af halvledere, hvorfra ingeniører kan vælge: en direkte halvleder og en indirekte.Begge arbejder på forskellige måder med lednings- og valensbånd, som er vigtige inden for elektrisk energi, men begge forsøger også at finde den minimale forskel mellem de to bånd.En direkte halvleder bruges, når valens- og ledningsbåndene har den samme momentum.Denne halvleder er vigtig i strålende rekombination, hvor en elektron springer fra det ene band til det andet.

I videnskaben om energi arbejder en direkte halvleder med to bånd.Det nederste band er kendt som Valance Band.Dette repræsenterer den minimale mængde energi, som en elektron har, fordi elektronet stadig er bundet til et atom;Disse elektroner har meget lidt momentum.Den højere af båndene er ledningsbåndet.Dette sker, når elektronet frigøres fra et atom og er i stand til frit at bevæge sig rundt i et atomgitter og producere energi.

En direkte halvleder bruges til at afbøde energi fra et bånd til et andet.For at gøre processen med at bevæge elektronerne lettere, finder halvlederen den korteste måde eller stien med den laveste mængde energi, for en elektron at opdele fra valensbåndet og hoppe ind i ledningsbåndet.Den nemmeste sti mellem de to er, når ledningsbåndet falder ned, og valensbåndet kommer op, hvilket skaber et lille hul mellem de to energibånd.

Den direkte halvleder kan kun bruges, hvis begge bånd udfører denne bevægelse på samme tid.Dette betyder, at begge bånd skal have den samme elektronmoment.Dette er for det meste almindeligt inden for elektronik og enheder med lav effekt, fordi der ikke kræves meget momentum, og bandene kan ofte bevæge sig i synkronisering.

For den direkte halvleder til at fungere, skal en elektron komme op fra valensbåndet.Dette får det til at rive et hul gennem valensbåndet, og den resulterende energi bliver en foton.På samme tid falder ledningsbåndet ned for at acceptere energien, fordi det bevæger sig fra valensbåndet og gennem halvlederen.

En indirekte halvleder ligner en direkte.I dette skema bevæger valens- og ledningsbåndene sig separat, så valensen vil komme op på et tidspunkt, mens ledningen kommer ned senere.Den indirekte halvleder tager ladningen fra valensbåndet, holder det og venter på, at ledningsbåndet falder for at deponere energien.