Techniklexikon

direkter Übergang

Festkörperphysik,
Übergang im Energiespektrum eines Festkörpers durch Absorption oder Emission
eines Photons bei konstantem Impuls, im Gegensatz zum indirekten Übergang. Bei
einem direkten Übergang besitzt das Photon den Impuls

  src="../../images/d1466_direkter_uebergang.gif" v:shapes="_x0000_i1490" alt="direkter Übergang"> style=\'mso-spacerun:yes\'> k, der gegenüber dem Impuls des
Elektrons vernachlässigt werden darf. Der Wellenvektor des Elektrons kann sich
daher aufgrund des Impulserhaltungssatzes nur um k ändern. Das bedeutet,
dass ein Übergang, der ausschliesslich durch Absorption bzw. Emission eines
Photons erfolgt, nur als direkter Übergang möglich ist. Die inversen Übergänge
werden als direkte Rekombinationen bezeichnet. An der Absorptionskante von
Halbleitern und Isolatoren können direkte Übergänge nur bei Substanzen
auftreten, in denen das Maximum des Valenzbandes und das Minimum des
Leitungsbandes beim gleichen Wellenvektor k liegen; in der Regel liegen
sie dann bei k = 0. Man bezeichnet solche Halbleiter auch als direkte
Halbleiter. Bei ihnen ist wiederum zu unterscheiden, ob der Übergang bei k =
0 erlaubt oder verboten und dann nur bei k style=\'font-size:12.0pt;line-height:119%\'>¹ 0 erlaubt ist. Im
ersten Falle spricht man von direkten erlaubten Übergängen, im zweiten Falle
von direkten verbotenen Übergängen.