根据半导体中电子从价带跃迁到导带的路径不同，可以将半导体分为直接带隙半导体和间接带隙半导体。图2（a）显示的跃迁中，电子的波矢可以看作是不变的，对应电子跃迁发生在导带底和价带顶在k空间相同点的情况，导带底和价带顶处于k空间相同点的半导体通常被称为直接带隙半导体。从图2中（b）显示的电子跃迁路径中可以看出，电子在跃迁时k值发生了变化，这意味着电子跃迁前后在k空间的位置不一样了，导带底和价带顶处于不同k空间点的半导体通常被称为间接带隙半导体。对于间接带隙半导体会导致极大的几率将能量释放给晶格，转化为声子，变成热能释放掉，而直接带隙中的电子跃迁前后只有能量变化，而无位置变化，于是便有更大的几率将能量以光子的形式释放出来。因此在制备光学器件中，通常选用直接带隙半导体，而不是间接带隙半导体。
