激子

激子是一種準粒子，存在於絕緣體或半導體中，是由庫侖力作用互相束縛的電子-空穴對。當光子被固體吸收時，會產生一個電子-空穴對，其中電子從價帶躍遷到導帶，留下一個空穴。這兩個電荷相反的準粒子由於庫侖相互作用而形成束縛態，稱為激子。激子的壽命較短，最終會消失。

激子根據其電子和空穴的束縛強度和空間範圍，可以分為兩類：

萬尼爾（Wannier）激子。電子和空穴分布在較大的空間範圍內，庫侖束縛較弱。這類激子主要存在於半導體中。

弗倫克爾（Frenkel）激子。電子和空穴緊密結合在一起，通常存在於較小的介電常數材料中，如離子晶體和某些有機分子晶體。這類激子的結合能一般在0.1~1eV範圍內。

激子在發光二極體和某些特殊發光器件中扮演重要角色，特別是在間接帶隙半導體材料和低維結構半導體材料中。例如，氮化物材料製成的發光二極體中，激子發光躍遷起著關鍵作用。由於激子的存在，這些器件能夠以較高的效率發光。