Cos'è un semiconduttore diretto?
Esistono due tipi principali di semiconduttori da cui possono scegliere gli ingegneri: un semiconduttore diretto e uno indiretto. Entrambi lavorano in diversi modi con le bande di conduzione e valenza, che sono importanti nell'energia elettrica, ma entrambi tentano anche di trovare la differenza minima tra le due bande. Un semiconduttore diretto viene utilizzato quando le bande di valenza e di conduzione hanno lo stesso slancio. Questo semiconduttore è importante nella ricombinazione radiativa, in cui un elettrone salta da una banda all'altra.
In The Science of Energy, un semiconduttore diretto funziona con due bande. La banda inferiore è conosciuta come la banda di mantovana. Ciò rappresenta la quantità minima di energia che un elettrone ha, perché l'elettrone è ancora legato a un atomo; Questi elettroni hanno pochissimo slancio. Il più alto delle bande è la banda di conduzione. Ciò accade quando l'elettrone viene liberato da un atomo ed è in grado di muoversi liberamente in un reticolo atomico, producendo energia.
Un semiconduttore diretto è uSed per mitigare l'energia da una banda all'altra. Per semplificare il movimento degli elettroni, il semiconduttore trova il modo più breve o il percorso con la più bassa quantità di energia, affinché un elettrone si divida dalla banda di valenza e salta nella banda di conduzione. Il percorso più semplice tra i due è quando la banda di conduzione si abbassa e la banda di valenza emerge, creando un piccolo divario tra le due bande di energia.
Il semiconduttore diretto può essere utilizzato solo se entrambe le bande eseguono questo movimento contemporaneamente. Ciò significa che entrambe le bande devono avere lo stesso moto di elettrone. Questo è comune principalmente nell'elettronica e nei dispositivi a bassa potenza, perché non c'è molto slancio e le bande possono comunemente muoversi in sincronizzazione.
Per lavorare il semiconduttore diretto, un elettrone deve venire dalla banda di valenza. Questo fa sì che lo strappasse un buco attraverso la banda di valenza e l'energia risultantediventa un fotone. Allo stesso tempo, la banda di conduzione scende per accettare l'energia, perché si sposta dalla banda di valenza e attraverso il semiconduttore.
Un semiconduttore indiretto è simile a uno diretto, ma la differenza si trova nel modo in cui le due bande si muovono. In questo schema, le bande di valenza e di conduzione si muovono separatamente, quindi la valenza arriverà ad un certo punto, mentre la conduzione scenderà più tardi. Il semiconduttore indiretto prende la carica dalla banda di valenza, lo mantiene e attende che la banda di conduzione scenda per depositare l'energia.