Postoje dvije glavne vrste poluvodiča od kojih inženjeri mogu birati: izravni poluvodič i neizravni. Obje rade na različite načine s vodljivim i valentnim pojasevima, koji su važni u električnoj energiji, ali oba također pokušavaju pronaći minimalnu razliku između ta dva pojasa. Izravni poluvodič se koristi kada valentni i vodljivi pojas imaju isti zamah. Ovaj poluvodič je važan u radijacijskoj rekombinaciji, u kojoj elektron skače iz jednog pojasa u drugi.
U znanosti o energiji izravni poluvodič radi s dva pojasa. Donja traka poznata je kao valance band. Ovo predstavlja minimalnu količinu energije koju ima elektron, jer je elektron još uvijek vezan za atom; ti elektroni imaju vrlo mali impuls. Viši od pojaseva je vodljivi pojas. To se događa kada se elektron oslobodi atoma i može se slobodno kretati u atomskoj rešetki, proizvodeći energiju.
Izravni poluvodič se koristi za ublažavanje energije iz jednog pojasa u drugi. Kako bi olakšao proces pomicanja elektrona, poluvodič pronalazi najkraći put, odnosno put s najmanjom količinom energije, da se jedan elektron odvoji od valentnog pojasa i uskoči u vodljivi pojas. Najlakši put između njih je kada se vodljivi pojas spusti, a valentni pojas podigne, stvarajući mali jaz između dva energetska pojasa.
Izravni poluvodič može se koristiti samo ako oba pojasa izvode ovaj pokret u isto vrijeme. To znači da oba pojasa moraju imati isti impuls elektrona. To je uglavnom uobičajeno u elektronici i uređajima male snage, jer nije potreban veliki zamah i pojasevi se obično mogu kretati sinkronizirano.
Da bi izravni poluvodič radio, iz valentnog pojasa mora izaći elektron. To uzrokuje da napravi rupu kroz valentni pojas, a rezultirajuća energija postaje foton. U isto vrijeme, vodljivi pojas se spušta kako bi prihvatio energiju, jer se kreće iz valentnog pojasa i kroz poluvodič.
Neizravni poluvodič sličan je izravnom, ali razlika se nalazi u tome kako se dva pojasa kreću. U ovoj shemi, valentni i vodljivi pojasevi se pomiču odvojeno, tako da će se valencija u jednom trenutku pojaviti, dok će se vodljivost spustiti kasnije. Neizravni poluvodič preuzima naboj iz valentnog pojasa, zadržava ga i čeka da vodljivi pojas padne kako bi odložio energiju.