直接帶隙半導(dǎo)體材料就是導(dǎo)帶最小值(導(dǎo)帶底)和價(jià)帶最大值在庀空間中同一位置。N270 SLB73電子要躍遷到導(dǎo)帶上產(chǎn)生導(dǎo)電的電子和空穴(形成半滿能帶)只需要吸收能量。直接帶隙半導(dǎo)體的重要性質(zhì):當(dāng)價(jià)帶電子往導(dǎo)帶躍遷時(shí),電子波矢不變,在能帶圖上是豎直地躍遷,這就意味著電子在躍遷過程中,動(dòng)量可保持不變――滿足動(dòng)量守恒定律。相反,如果導(dǎo)帶電子下落到價(jià)帶(即電子與空穴復(fù)合)時(shí),也可以保持動(dòng)量不變――直接復(fù)合,即電子與空穴只要一相遇就會(huì)發(fā)生復(fù)合(不需要聲子來接受或提供動(dòng)量)。因此,直接帶隙半導(dǎo)體中載流子的壽命必將很短;同時(shí),這種直接復(fù)合可以把能量幾乎全部以光的形式放出(因?yàn)闆]有聲子參與,故也沒有把能量交給晶體原子)――發(fā)光效率高(這也就是為什么發(fā)光器件多半采用直接帶隙半導(dǎo)體來制作的根本原因)。

   直接帶隙半導(dǎo)體的例子:GaAs、InP半導(dǎo)體。相反,Si、Gc是間接帶隙半導(dǎo)體。間接帶隙半導(dǎo)體材料(如si、Gc)導(dǎo)帶最小值(導(dǎo)帶底)和滿帶最大值在佬空間中不同位置。形成半滿能帶不只需要吸收能量,還要改變動(dòng)量。間接帶隙半導(dǎo)體材料導(dǎo)帶最小值(導(dǎo)帶底)和滿帶最大值在斤空間中不同位置。庀不同,動(dòng)量就不同,從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)必須改變動(dòng)量。與之相對(duì)的直接帶隙半導(dǎo)體則是電子在躍遷至導(dǎo)帶時(shí)不需要改變動(dòng)量。鍺和硅的價(jià)帶頂風(fēng)都位于布里淵區(qū)中心,而導(dǎo)帶底幾則分別位于(1OO)方向的簡(jiǎn)約布里淵區(qū)邊界上和布里淵區(qū)中心到布里淵區(qū)邊界的0.85倍處,即導(dǎo)帶底與價(jià)帶頂對(duì)應(yīng)的波矢不同。這種半導(dǎo)體稱為間接禁帶半導(dǎo)體。