เซมิคอนดักเตอร์มีสองประเภทหลักที่วิศวกรสามารถเลือกได้: เซมิคอนดักเตอร์โดยตรงและเซมิคอนดักเตอร์ทางอ้อม ทั้งสองทำงานต่างกันด้วยการนำและแถบเวเลนซ์ซึ่งมีความสำคัญในพลังงานไฟฟ้า แต่ทั้งคู่ก็พยายามค้นหาความแตกต่างน้อยที่สุดระหว่างสองแบนด์ เซมิคอนดักเตอร์โดยตรงจะถูกใช้เมื่อวงวาเลนซ์และตัวนำมีโมเมนตัมเดียวกัน เซมิคอนดักเตอร์นี้มีความสำคัญในการรวมตัวกันใหม่ของรังสีซึ่งอิเล็กตรอนกระโดดจากวงหนึ่งไปยังอีก
ในด้านวิทยาศาสตร์พลังงานเซมิคอนดักเตอร์โดยตรงทำงานร่วมกับสองวงดนตรี วงล่างเรียกว่าวงม่านแขวน นี่แสดงถึงปริมาณพลังงานที่น้อยที่สุดที่อิเล็กตรอนมีเนื่องจากอิเล็กตรอนยังคงผูกพันกับอะตอม อิเล็กตรอนเหล่านี้มีโมเมนตัมน้อยมาก ที่สูงขึ้นของวงดนตรีคือวงการนำ สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนหลุดออกจากอะตอมและสามารถเคลื่อนที่ไปรอบ ๆ อย่างอิสระในตาข่ายอะตอมทำให้เกิดพลังงาน
เซมิคอนดักเตอร์โดยตรงถูกนำมาใช้เพื่อลดพลังงานจากวงหนึ่งไปยังอีก เพื่อให้กระบวนการเคลื่อนอิเล็กตรอนง่ายขึ้นเซมิคอนดักเตอร์จึงหาวิธีที่สั้นที่สุดหรือเส้นทางที่มีปริมาณพลังงานต่ำที่สุดสำหรับอิเล็กตรอนหนึ่งตัวที่จะแยกตัวออกจากวงวาเลนซ์และกระโดดเข้าสู่วงการนำไฟฟ้า เส้นทางที่ง่ายที่สุดระหว่างคนทั้งสองคือเมื่อวงการนำไฟฟ้าลดลงและวงเวเลนซ์จะเกิดขึ้นทำให้เกิดช่องว่างเล็ก ๆ ระหว่างสองแถบพลังงาน
เซมิคอนดักเตอร์โดยตรงสามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อทั้งสองวงทำการเคลื่อนไหวนี้ในเวลาเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าทั้งสองวงต้องมีโมเมนตัมของอิเล็กตรอนเท่ากัน สิ่งนี้เป็นเรื่องปกติส่วนใหญ่ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และพลังงานต่ำเนื่องจากไม่จำเป็นต้องมีโมเมนตัมมากนักและแบนด์สามารถซิงค์ได้โดยทั่วไป
เพื่อให้เซมิคอนดักเตอร์โดยตรงสามารถทำงานได้อิเล็กตรอนจะต้องเกิดขึ้นจากวงวาเลนซ์ สิ่งนี้ทำให้เกิดการฉีกผ่านรูวาเลนซ์และพลังงานที่ได้จะกลายเป็นโฟตอน ในขณะเดียวกันตัวนำการนำไฟฟ้าจะลดลงเพื่อรับพลังงานเนื่องจากมันเคลื่อนที่จากวงเวเลนซ์และผ่านเซมิคอนดักเตอร์
เซมิคอนดักเตอร์ทางอ้อมมีความคล้ายคลึงกับหนึ่งโดยตรง แต่ความแตกต่างที่พบในวิธีการที่สองวงย้าย ในสคีมานี้วาเลนซ์และตัวนำการนำทางจะแยกกันดังนั้นเวเลนซ์จะเกิดขึ้น ณ จุดหนึ่งขณะที่การนำไฟฟ้าจะลงมาในภายหลัง เซมิคอนดักเตอร์ทางอ้อมใช้ประจุจากแถบวาเลนซ์จับและรอให้แถบการนำไฟฟ้าตกหล่นเพื่อนำพลังงานมาฝาก
