硅是直接带隙半导体吗

问题描述

精选答案

直接带隙半导体材料就是导带最小值（导带底）和满带最大值在k空间中同一位置。电子要跃迁到导带上产生导电的电子和空穴（形成半满能带）只需要吸收能量。

从效果上说，直接带隙半导体内电子空穴更容易复合，虽然不一定发光，（释放的能量也有可能转成热），但这是高效发光的前提条件。物理上也可以用recombination lifetime，复合寿命，来表征。容易复合，也即载流子的寿命更短。如用作LED发光的氮化镓，载流子寿命为纳秒或更短。

硅是间接带隙，载流子寿命在微秒量级，发光效率低到根本不能用来发光。