در نیمه رسانا ها, پس از این که الکترون از نوار ظرفیت به نوار رسانش منتقل می شود؛ در نوار ظرفیت, جایی که قبلا الکترون وجود داشت, یک حفره ناشی از نبود الکترون ایجاد می شود؛ این حفره همه ویژگی های یک الکترون را دارد, با این تفاوت که بار های الیکتریکی این ها متفاوت است. بار الیکتریکی الکترون به صورت منفی و بار الیکتریکی حفره به صورت مثبت نمایش داده می شود.در شبکه های فلزی (به طور کلی مواد رسانا), این باند گپ وجود ندارد و الکترون های نوار ظرفیت, بدون نیاز به انرژی اضافی, می توانند وارد نوار رسانش شده و بین اتم های مجاور هم جا به جا شوند. در نیمه رسانا ها این سطوح از هم فاصله دارند؛ تفاوت این دو سطح به مقداری است که می توان با انجام میزان مشخصی کار (میزان کم) الکترون ها را از نوار ظرفیت به نوار رسانش منتقل کرد. اما در نارسانا ها, این باند گپ به حدی بزرگ است که برای انتقال الکترون ها از نوار ظرفیت به نوار رسانش, نیاز به انجام میزان زیادی کار و صرف میزان زیادی انرژی هستیم؛ به طوری که این اتفاق در حالت عادی رخ نمی دهد.

این الکترون و حفره ناشی از نبودن آن را به جفت, الکترون – حفره می شناسند و فرایندی که طی آن, این الکترون وارد حفره می شود را به نام “نابودی جفت” می شناسند. اساسا آنچه در نیمه رسانا ها باعث ایجاد جریان الیکتریکی می شود بر ایجاد و از بین رفتن جفت ها وابسته است.

باند گپ مستقیم چیست؟

الکترون های موجود در نوار ظرفیت و نوار رسانش, هر کدام به یک شکل داراری اندازه حرکت هستند؛ این اندازه حرکت با یک بردار موسوم به بردار k نمایش داده می شود و داریم  . هنگامی که الکترون های یک نیمه رسانا, در نوار ظرفیت انرژی دریافت می کنند و به نوار هدایت می روند با دو حالت مواجه می شوند؛ یا این بردار k تغییر می کند و یا تغییر نمی کند.

اگر بردار k قبل و بعد از انتقال الکترون, با هم یکسان باشد, گفته می شود که ماده دارای باند گپ مستقیم است.به عبارت دیگر, در نیمه رسانا هایی که باند گپ مستقیم دارند, اندازه حرکت الکترون ها و حفره ها با هم یکسان است. به عنوان مثال, گالیم آرسنید, ایندیم آرسنید و سیلیکون آمورف همگی باند گپ مستقیم دارند.