Perbedaan Direct Band Gap dan Indirect Band Gap
Zsmart.id. Dalam kajian semikonduktor terkhusus dalam penentuan celah pita energi atau band gap dikenal dua buah istilah yakni direct band gap dan indirect band gap. Apa perbedaan keduanya? Berikut penjelasannya
Perbedaan antara Band Gap Langsung dan Tidak Langsung
Istilah "band gap langsung" dan "band gap tidak langsung" digunakan dalam fisika semikonduktor untuk menggambarkan perbedaan energi antara pita valensi dan pita konduksi dalam suatu bahan. Perbedaan utama antara band gap langsung dan tidak langsung terletak pada perilaku momentum kristal elektron dan lubang dalam pita konduksi dan pita valensi.
Dalam semikonduktor dengan band gap langsung, energi maksimum dari pita valensi dan energi minimum dari pita konduksi terjadi pada nilai momentum yang sama. Ini berarti bahwa momentum kristal elektron dan lubang tetap sama di kedua pita. Akibatnya, sebuah elektron dapat secara langsung mengeluarkan foton dalam bahan dengan band gap langsung.
Di sisi lain, dalam semikonduktor dengan band gap tidak langsung, energi maksimum dari pita valensi dan energi minimum dari pita konduksi terjadi pada nilai momentum yang berbeda. Ini berarti bahwa momentum kristal elektron dan lubang berbeda di pita konduksi dan pita valensi. Akibatnya, foton tidak dapat dihasilkan secara langsung dalam bahan dengan band gap tidak langsung.
Pentingnya dalam Perangkat Optik
Perbedaan antara bahan dengan band gap langsung dan tidak langsung sangat penting dalam perangkat optik. Pada bahan dengan band gap langsung, emisi foton secara langsung dapat terjadi, membuatnya lebih efisien untuk aplikasi seperti dioda pemancar cahaya (LED) dan laser semikonduktor. Contoh bahan dengan band gap langsung termasuk arsenida galium (GaAs) dan beberapa bahan III-V.
Sebaliknya, bahan dengan band gap tidak langsung memiliki vektor k yang berbeda, sehingga emisi foton secara langsung kurang mungkin terjadi. Hal ini membuatnya kurang efisien untuk aplikasi optik. Contoh bahan dengan band gap tidak langsung termasuk silikon kristalin (Si) dan germanium (Ge).
Kesimpulan
Secara ringkas, perbedaan utama antara band gap langsung dan tidak langsung terletak pada perilaku momentum kristal elektron dan lubang di pita konduksi dan pita valensi. Pada bahan dengan band gap langsung, momentum kristal tetap sama, memungkinkan emisi foton secara langsung. Pada bahan dengan band gap tidak langsung, momentum kristal berbeda, membuat emisi foton langsung kurang mungkin terjadi.
Demikian informasi mengenai perbedaaan antara direct band gap dan indirect band gap. Semoga bermanfaat!
Post a Comment for "Perbedaan Direct Band Gap dan Indirect Band Gap"