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
  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 ¹ 0 erlaubt ist. Im ersten Falle spricht man von direkten erlaubten Übergängen, im zweiten Falle von direkten verbotenen Übergängen.