Os LEDs (diodos emissores de luz) normalmente não são feitos de silício ou germânio devido às suas propriedades inerentes ao material e às energias de bandgap. Silício e germânio são materiais semicondutores comumente usados em eletrônica, mas têm bandas proibidas relativamente pequenas (1,1 eV para silício e 0,66 eV para germânio), o que significa que emitem luz infravermelha em vez de luz visível quando os elétrons se recombinam com buracos em sua rede cristalina. Os LEDs, por outro lado, requerem materiais com bandgaps maiores (normalmente maiores que 1,8 eV) para emitir luz visível de forma eficiente.
Os LEDs normalmente não são feitos de silício, principalmente porque a energia do bandgap do silício (1,1 eV) resulta em emissão infravermelha em vez de luz visível quando os elétrons se recombinam com buracos. Os LEDs são projetados para emitir luz em todo o espectro visível, o que requer materiais com bandgaps maiores (normalmente maiores que 1,8 eV). Materiais como o nitreto de gálio (GaN), que tem um bandgap de cerca de 3,4 eV, são comumente usados para LEDs azuis e brancos porque emitem luz na faixa visível de forma eficiente.
Os LEDs não são feitos de silício ou germânio, pois esses materiais não emitem luz visível de forma eficiente. O silício e o germânio têm bandas proibidas que resultam em emissão infravermelha quando os elétrons se recombinam com buracos em sua rede cristalina. Os LEDs requerem materiais com bandgaps maiores (normalmente maiores que 1,8 eV) para emitir luz em todo o espectro visível. Materiais como nitreto de gálio (GaN) e nitreto de índio e gálio (InGaN) são comumente usados para LEDs porque possuem bandgaps adequados para emitir luz visível de forma eficiente, variando de comprimentos de onda azuis a vermelhos.
O silício em si não é inerentemente “ruim” para LEDs, mas não é adequado para produzir luz visível de forma eficiente devido à sua energia bandgap, que resulta em emissão infravermelha em vez de luz visível. Os LEDs requerem materiais com bandgaps maiores (normalmente maiores que 1,8 eV) para emitir luz no espectro visível de forma eficaz. No entanto, o silício é amplamente utilizado em eletrônica para outras aplicações devido às suas excelentes propriedades semicondutoras, como em circuitos integrados (ICs) e células solares, onde seu bandgap é vantajoso para esses fins.
O silício e o germânio não são comumente usados para projetar lasers, principalmente porque seus bandgaps diretos são pequenos (1,1 eV para o silício e 0,66 eV para o germânio), o que significa que eles são ineficientes na emissão de luz quando os elétrons se recombinam com buracos. Os lasers requerem materiais com bandgaps maiores para obter inversão populacional e emissão de luz eficiente. Materiais semicondutores como arsenieto de gálio (GaAs), nitreto de gálio (GaN) e fosfeto de índio (InP) são preferidos para aplicações de laser porque possuem bandgaps adequados e podem ser projetados para emitir luz em comprimentos de onda específicos de forma eficiente.