直接带隙半导体（如GaAs、InP）的导带底和价带顶在k空间同一位置，电子跃迁时动量守恒、发光效率高，是光电器件的理想材料；间接带隙半导体（如Si、Ge）因跃迁需改变动量，发光效率低，但加工成熟度高，广泛应用于集成电路领域。

1. 物理特性差异
   直接带隙半导体的电子跃迁为“竖直跃迁”，能量几乎全部以光形式释放，适合激光器、LED等发光器件；间接带隙半导体需声子参与动量补偿，能量转化为热能，发光效率不足1%。

2. 应用场景对比
   直接带隙材料（GaN、SiC）因耐高压、高频特性，主导新能源汽车、5G通信的高功率器件；间接带隙材料（Si）凭借低成本、高稳定性，仍是芯片制造的主流选择。

3. 发展趋势
   第三代半导体（GaN、SiC）结合直接带隙与宽带隙优势，推动光伏储能和国防技术革新；硅基技术通过量子结构设计（如量子点）部分弥补间接带隙缺陷，拓展光电集成可能性。

理解两者差异可优化器件选型——高效发光需直接带隙，复杂电路依赖间接带隙的成熟工艺，未来材料创新将进一步打破性能边界。