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なぜゲルマニウムはLED材料として使用されないのですか?

ゲルマニウムは間接的なバンドギャップ半導体です。つまり、原子価帯と伝導帯のエネルギーの違いは直接的ではありません。これは、電子が価数帯域から伝導帯に移行する場合、格子振動の量子であるフォノンも発する必要があることを意味します。このポノン放出のプロセスは、ゲルマニウムから作られたLEDの効率を低下させます。

対照的に、アルセニドガリウム(GAAS)などの直接バンドギャップ半導体は、価数帯域と伝導帯の間に直接的なエネルギー差を持っています。これは、電子がフォノンを放出せずに電子帯域から伝導帯に移行できることを意味し、これらの材料から作られたLEDをより効率的にします。

これらの理由により、ゲルマニウムはLED材料として使用されませんが、GAASなどの直接バンドギャップ半導体が一般的に使用されます。

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