间接半导体是一种带隙结构中电子跃迁需要同时改变动量和能量的半导体材料,典型代表如硅(Si)和锗(Ge),其独特的性质使其在电子器件和光伏领域应用广泛,但发光效率低于直接半导体。
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基本特性
间接半导体的价带顶和导带底在动量空间位置不同,电子跃迁需借助声子(晶格振动)参与,导致光吸收或发射效率较低。这一特性使其更适合制作晶体管等对发光要求不高的器件。 -
典型材料与应用
硅是最主流的间接半导体,占据集成电路市场的核心地位;锗则用于高频器件和红外光学。两者因稳定性高、成本低,成为现代电子工业的基石。 -
与直接半导体的对比
直接半导体(如砷化镓)电子跃迁无需改变动量,发光效率高,适合激光器和LED。而间接半导体更注重电学性能,适用于逻辑运算和功率器件。
理解间接半导体的特性,有助于优化器件设计并拓展其在新能源和微电子领域的潜力。