Apa perbedaan antara celah pita langsung dan tidak langsung

Itu Perbedaan utama antara celah pita langsung dan tidak langsung adalah bahwa momentum kristal elektron dan lubang adalah sama dalam celah pita langsung untuk kedua pita konduksi dan pita valensi, di mana elektron dapat secara langsung memancarkan foton, sedangkan celah pita tidak langsung memiliki vektor K yang berbeda di mana foton tidak dapat berada dipancarkan.

Istilah kesenjangan pita langsung dan tidak langsung dijelaskan terutama dalam fisika semikonduktor. Kategori -kategori ini ditemukan tergantung pada keadaan energi minimal dalam pita konduksi dan keadaan energi maksimal dalam pita valensi yang ditandai dengan momentum kristal tertentu di zona Brillouin. K-vektor atau vektor gelombang adalah konsep penting dalam kesenjangan pita. Vektor K dari gelombang bidang adalah vektor (setidaknya dalam kasus media optik isotropik) yang menunjuk ke arah di mana gelombang merambat. Komponen vektor ini selalu tegak lurus terhadap muka gelombang.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu celah band langsung
3. Apa celah pita tidak langsung
4. Kesenjangan pita langsung vs tidak langsung dalam bentuk tabel
5. Ringkasan -Kesenjangan pita tidak langsung vs langsung 

Apa itu celah band langsung?

Kesenjangan pita langsung adalah celah pita di mana vektor k serupa untuk keadaan tertinggi di pita valensi dan untuk keadaan terendah di pita konduksi. Dengan kata lain, kita dapat menyebut celah pita celah pita langsung jika momentum kristal elektron dan lubang adalah sama di pita konduksi dan pita valensi, dan elektron dapat secara langsung memancarkan foton.

Beberapa contoh bahan celah pita langsung termasuk silikon amorf dan beberapa bahan III-V, termasuk INA dan GaAs.

Apa celah pita tidak langsung?

Kesenjangan pita tidak langsung dapat digambarkan sebagai fenomena di mana maksimum pita valensi serta minimum pita konduksi berada pada nilai k yang berbeda. Misalnya, maksimum pita valensi adalah k = 0, sedangkan minimum pada pita konduksi berada pada vektor k pada batas zona brillouin. Dalam jenis celah pita ini, foton tidak dapat dipancarkan karena elektron harus melewati keadaan menengah, mentransfer momentum ke kisi kristal.

Beberapa contoh bahan celah pita tidak langsung termasuk silikon kristal dan GE, serta beberapa bahan III-V seperti ALSB.

Apa perbedaan antara celah pita langsung dan tidak langsung?

Kesenjangan pita langsung dan tidak langsung adalah istilah penting dalam fisika semikonduktor. Perbedaan utama antara celah pita langsung dan tidak langsung adalah bahwa dalam celah pita langsung, momentum kristal elektron dan lubang tetap sama di pita konduksi dan pita valensi dan elektron dapat secara langsung memancarkan foton, sedangkan celah pita tidak langsung memiliki k yang berbeda -vektor di mana foton tidak dapat dipancarkan. Beberapa contoh bahan celah pita langsung termasuk silikon amorf dan beberapa bahan III-V, termasuk INA dan GaAs, sementara beberapa contoh bahan celah pita tidak langsung termasuk silikon kristal dan GE, serta beberapa bahan III-V, seperti ALSB. Selain itu, celah pita langsung lebih efisien daripada celah pita tidak langsung.

Infografis di bawah ini menyajikan perbedaan antara celah pita langsung dan tidak langsung dalam bentuk tabel untuk perbandingan berdampingan.

Ringkasan -Kesenjangan pita tidak langsung vs langsung

Kesenjangan pita langsung dan tidak langsung adalah dua fenomena penting yang dijelaskan bersama dalam konteks yang sama. Perbedaan utama antara celah pita langsung dan tidak langsung adalah bahwa dalam celah pita langsung, momentum kristal elektron dan lubang tetap sama di pita konduksi dan pita valensi dan elektron dapat secara langsung memancarkan foton, sedangkan celah pita tidak langsung memiliki k yang berbeda -vektor di mana foton tidak dapat dipancarkan.

Referensi:

1.  “Bahan celah pita langsung." Semikonduktor celah pita langsung dan tidak langsung, Departemen Ilmu Bahan dan Metalurgi - Universitas Cambridge.

Gambar milik:

1. "Bulkband Struktur" oleh Saumitra R Mehrotra & Gerhard Klimeck - Laboratorium Bandstructure di Nanohub.org (cc by 3.0) Via Commons Wikimedia
2. "Bandgap Tidak Langsung" (domain publik) via Commons Wikimedia