Was ist ein direkter Halbleiter?

Es gibt zwei Haupttypen von Halbleitern, aus denen Ingenieure wählen können: einen direkten Halbleiter und einen indirekten.Beide arbeiten auf unterschiedliche Weise mit den Leitungs- und Valenzbändern, die für die elektrische Energie wichtig sind, aber beide versuchen auch, den minimalen Unterschied zwischen den beiden Bändern zu finden.Ein direkter Halbleiter wird verwendet, wenn die Valenz- und Leitungsbänder den gleichen Schwung haben.Dieser Halbleiter ist wichtig für die Strahlungsrekombination, bei der ein Elektron von einer Bande zur anderen springt.

In der Wissenschaft der Energie arbeitet ein direkter Halbleiter mit zwei Bändern.Das untere Band ist als Valance -Band bekannt.Dies stellt die minimale Energiemenge dar, die ein Elektron hat, da das Elektron immer noch an ein Atom gebunden ist;Diese Elektronen haben sehr wenig Schwung.Das höhere der Bänder ist das Leitungsband.Dies geschieht, wenn das Elektron aus einem Atom befreit wird und sich in einem Atomgitter frei bewegen kann und Energie produziert.

Ein direkter Halbleiter wird verwendet, um Energie von einem Band zum anderen zu mildern.Um das Verschieben der Elektronen zu erleichtern, findet der Halbleiter den kürzesten Weg oder den Weg mit der niedrigsten Energie, damit ein Elektron vom Valenzband teilt und in das Leitungsband springt.Der einfachste Weg zwischen den beiden besteht darin, dass das Leitungsband sinkt und das Valenzband auftaucht und eine kleine Lücke zwischen den beiden Energienbändern erzeugt.

Der direkte Halbleiter kann nur verwendet werden, wenn beide Bänder diese Bewegung gleichzeitig ausführen.Dies bedeutet, dass beide Bänder den gleichen Elektronenimpuls haben müssen.Dies ist hauptsächlich in Elektronik und Geräten mit geringer Leistung üblich, da nicht viel Impuls erforderlich ist und sich die Bänder normalerweise synchronisieren können.Dadurch reißt es ein Loch durch das Valenzband, und die resultierende Energie wird zum Photon.Gleichzeitig fällt das Leitungsband ab, um die Energie zu akzeptieren, da sie sich vom Valenzband und durch den Halbleiter bewegt.

Ein indirekter Halbleiter ähnelt einer direkten, aber der Unterschied liegt in der Bewegung der beiden Bänder.In diesem Schema bewegen sich die Valenz- und Leitungsbänder getrennt, so dass die Valenz an einem Punkt auftaucht, während die Leitung später sinkt.Der indirekte Halbleiter nimmt die Ladung aus dem Valenzband, hält ihn und wartet darauf, dass das Leitungsband die Energie ablegt.