Τι είναι ένας άμεσος ημιαγωγός;

Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι ημιαγωγών από τους οποίους μπορούν να επιλέξουν οι μηχανικοί: ένας άμεσος ημιαγωγός και ένας έμμεσος.Και οι δύο εργάζονται με διαφορετικούς τρόπους με τις ζώνες αγωγιμότητας και σθένους, οι οποίες είναι σημαντικές στην ηλεκτρική ενέργεια, αλλά και οι δύο προσπαθούν επίσης να βρουν την ελάχιστη διαφορά μεταξύ των δύο ζωνών.Χρησιμοποιείται ένας άμεσος ημιαγωγός όταν οι ζώνες σθένους και αγωγιμότητας έχουν την ίδια ορμή.Αυτός ο ημιαγωγός είναι σημαντικός στον ανασυνδυασμό ακτινοβολίας, στον οποίο ένα ηλεκτρόνιο πηδά από τη μια μπάντα στην άλλη.Η κατώτερη ζώνη είναι γνωστή ως ζώνη Valance.Αυτό αντιπροσωπεύει την ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που έχει ένα ηλεκτρόνιο, επειδή το ηλεκτρόνιο εξακολουθεί να συνδέεται με ένα άτομο.Αυτά τα ηλεκτρόνια έχουν πολύ λίγη ορμή.Το υψηλότερο των ζωνών είναι η ζώνη αγωγιμότητας.Αυτό συμβαίνει όταν το ηλεκτρόνιο απελευθερώνεται από ένα άτομο και είναι σε θέση να κινηθεί ελεύθερα σε ένα ατομικό πλέγμα, παράγοντας ενέργεια.

Για να γίνει ευκολότερη η διαδικασία μετακίνησης των ηλεκτρονίων, ο ημιαγωγός βρίσκει το συντομότερο δρόμο ή τη διαδρομή με τη χαμηλότερη ποσότητα ενέργειας, για ένα ηλεκτρόνιο να διαιρέσει από τη ζώνη σθένους και να πηδήσει στη ζώνη αγωγιμότητας.Η ευκολότερη διαδρομή μεταξύ των δύο είναι όταν η ζώνη αγωγιμότητας πέφτει προς τα κάτω και η ζώνη σθένους έρχεται, δημιουργώντας ένα μικρό χάσμα μεταξύ των δύο ενεργειακών ζωνών.Αυτό σημαίνει ότι και οι δύο ζώνες πρέπει να έχουν την ίδια ορμή ηλεκτρονίων.Αυτό είναι κοινό κυρίως σε ηλεκτρονικά και συσκευές χαμηλής ισχύος, επειδή δεν απαιτείται μεγάλη δυναμική και οι ζώνες μπορούν να κινούνται συνήθως σε συγχρονισμό. Για να λειτουργήσει ο άμεσος ημιαγωγός, ένα ηλεκτρόνιο πρέπει να προκύψει από τη ζώνη σθένους.Αυτό το προκαλεί να σχίσει μια τρύπα μέσω της ζώνης σθένους και η προκύπτουσα ενέργεια γίνεται φωτόνιο.Ταυτόχρονα, η ζώνη αγωγιμότητας πέφτει για να δεχτεί την ενέργεια, επειδή μετακινείται από τη ζώνη σθένους και μέσω του ημιαγωγού..Σε αυτό το σχήμα, οι ζώνες σθένους και αγωγιμότητας κινούνται ξεχωριστά, οπότε το σθένος θα εμφανιστεί σε ένα σημείο, ενώ η αγωγιμότητα θα μειωθεί αργότερα.Ο έμμεσος ημιαγωγός παίρνει τη χρέωση από τη ζώνη σθένους, το κρατά και περιμένει τη ζώνη αγωγιμότητας να πέσει για να καταθέσει την ενέργεια.