Что такое прямозонные полупроводники?

Прямозонные полупроводники - это тип полупроводников, в которых переход электрона из валентной зоны в зону проводимости происходит без потери импульса (прямой переход). В результате этого перехода, электроны могут поглощать или испускать энергию в виде фотона, не изменяя при этом своего импульса.

В прямозонных полупроводниках, энергия, необходимая для перехода электрона из валентной зоны в зону проводимости, соответствует прямому переходу между различными энергетическими уровнями электрона. Такой прямой переход не сопровождается значительной потерей энергии или изменением импульса электрона. В них, энергия фотона, испускаемого при переходе, имеет прямую связь с разницей энергии между валентной зоной и зоной проводимости. Примеры прямозонных полупроводников включают группу материалов, таких как германий (Ge) и нитрид галлия (GaN).

Необходимо отметить, что противоположным типом полупроводников являются непрямозонные полупроводники. В них, переход электрона из валентной зоны в зону проводимости сопровождается потерей импульса электрона и требует участие фонона, что приводит к испусканию фотона. Примером непрямозонных полупроводников является кремний (Si).

Знание типа полупроводника, является важным при разработке и проектировании электронных устройств и схем, таких как полупроводниковые диоды, фотодиоды, лазеры и транзисторы. Каждый из типов полупроводников имеет свои особенности и преимущества, которые могут быть использованы для конкретных приложений.