Mühendislerin seçebileceği iki ana tip yarı iletken vardır: doğrudan yarı iletken ve dolaylı olan. Her ikisi de elektrik enerjisinde önemli olan iletim ve değer bantları ile farklı şekillerde çalışır, ancak her ikisi de iki bant arasındaki minimum farkı bulmaya çalışır. Değerlik ve iletim bantları aynı momentuma sahipken doğrudan yarı iletken kullanılır. Bu yarı iletken, bir elektronun bir banttan diğerine atladığı radyasyon rekombinasyonunda önemlidir.
Enerji biliminde doğrudan bir yarı iletken iki bantla çalışır. Alt bant, valance bandı olarak bilinir. Bu, bir elektronun sahip olduğu minimum enerji miktarını temsil eder, çünkü elektron hala bir atoma bağlıdır; bu elektronlar çok az momentuma sahiptir. Bantlardan daha yüksek olan iletken banttır. Bu, elektron bir atomdan serbest bırakıldığında ve bir atom kafesinde serbestçe hareket edebildiği ve enerji ürettiği zaman meydana gelir.
Enerjiyi bir banttan diğerine azaltmak için doğrudan bir yarı iletken kullanılır. Elektronların taşınması işlemini kolaylaştırmak için yarı iletken, bir elektronun değerlik bandından ayrılması ve iletim bandına atlaması için en kısa yolu veya en düşük enerjili yolu bulur. İkisi arasındaki en kolay yol, iletim bandının düşmesi ve değerlik bandının ortaya çıkması ve iki enerji bandı arasında küçük bir boşluk yaratmasıdır.
Doğrudan yarı iletken yalnızca her iki bant da bu hareketi aynı anda gerçekleştirdiğinde kullanılabilir. Bu, her iki bandın da aynı elektron momentumuna sahip olması gerektiği anlamına gelir. Bu, çoğunlukla düşük güçlü elektronik cihazlarda ve cihazlarda yaygındır, çünkü çok fazla momentuma ihtiyaç duyulmaz ve bantlar genellikle senkronize olarak hareket edebilir.
Doğrudan yarı iletkenin çalışması için, değerlik bandından bir elektronun gelmesi gerekir. Bu değerlik bandından bir delik açmasına neden olur ve ortaya çıkan enerji bir foton haline gelir. Aynı zamanda, iletim bandı enerjiyi kabul etmek için düşer, çünkü değerlik bandından ve yarı iletkenden hareket eder.
Dolaylı bir yarı iletken, direk birine benzer, ancak aradaki fark, iki bandın nasıl hareket ettiğidir. Bu şemada, değerlik ve iletkenlik bantları ayrı ayrı hareket eder, bu yüzden değerlik bir noktada ortaya çıkar, iletkenlik daha sonra aşağı iner. Dolaylı yarı iletken değeri değerlik bandından alır, tutar ve iletim bandının enerjiyi bırakması için düşmesini bekler.
