Silício
não um material de band gap direto. É um
band gap indireto material.
Aqui está o porquê:
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Gap entre bandas diretas: Em um material de band gap direto, o estado de energia mínimo na banda de condução e o estado de energia máximo na banda de valência ocorrem no mesmo momento (vetor k). Isto permite uma recombinação radiativa eficiente de elétrons e buracos, resultando na emissão de luz.
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Intervalo de banda indireto: Em um material de band gap indireto, o estado de energia mínima na banda de condução e o estado de energia máxima na banda de valência ocorrem em momentos diferentes. Isto significa que para um elétron se recombinar com uma lacuna, ele também deve mudar seu momento. Este processo é menos provável de ocorrer e muitas vezes requer o envolvimento de um fônon (uma vibração de rede).
Implicações do Band Gap Indireto do Silício: *
Emissão de luz menos eficiente: O silício não é um bom material para diodos emissores de luz (LEDs) ou lasers devido ao seu gap indireto.
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Menor coeficiente de absorção: O band gap indireto do silício resulta em um coeficiente de absorção de luz mais baixo, o que significa que é menos eficiente na absorção de luz.
Materiais alternativos para emissão de luz: Materiais com band gaps diretos, como arsenieto de gálio (GaAs) e nitreto de gálio (GaN), são preferidos para aplicações como LEDs e lasers.
