電気・電子系技術者が備えている実力を客観的に把握するために開発された試験「Ｅ検定 ～電気・電子系技術検定試験～」（過去のサンプル問題や出題範囲などＥ検定の詳細はこちら、Ｅ検定の申し込みはこちら）。Ｅ検定で出題される問題例を紹介する本連載の問53は「半導体」の分野から、直接遷移型半導体と間接遷移型半導体のバンド構造の問題である。

　半導体の直接遷移型と間接遷移型のバンド構造を知ることにより、直接遷移型半導体と間接遷移型半導体のエネルギー遷移を理解することができる。この問題は、3段階あるＥ検定の難易度のうち中間の「概念の応用能力」であるレベル2、正答率は30.9%である。

【問53】
下図は半導体の直接遷移型と間接遷移型を説明する模式図である。これらの現象を説明する記述で間違っているものはどれか。

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  • ア　直接遷移型では、波数が変わらずに遷移できるから、普通に光を放出できる。
  • イ　間接遷移型では、波数の変化に応じてバンドギャップより長波長の光が放出される。
  • ウ　間接遷移型では、波数の変化を伴うから、通常光は放出できない。
  • エ　間接遷移型では、波数の変化は格子振動・発熱という過程でエネルギーが消費される。