Почему ширина запрещённой зоны полупроводника влияет на длину волны излучаемого света?

Ширина запрещённой зоны полупроводника влияет на длину волны излучаемого света, определяя положение границы собственного поглощения, то есть максимальную длину волны кванта, который может поглотиться. 2

Это происходит так: когда энергия кванта света соизмерима с шириной запрещённой зоны полупроводника, возникает собственное (фундаментальное) поглощение и фотопроводимость. 3 Излучение с большей длиной волны не может обеспечить межзонный переход электронов и не даёт вклада в собственное поглощение. 2

Таким образом, разные полупроводниковые материалы имеют разные энергетические запрещённые зоны, соответствующие определённым длинам волн излучаемого света. 1 Например, лазеры на арсениде галлия (GaAs) обычно излучают длину волны около 850 нм, а лазеры на фосфиде индия (InP) — в диапазоне 1300–1550 нм. 1