激子是什麼意思

激子(Exciton)是半導體物理學中的一個概念,它描述了在半導體材料中,電子從一個能級躍遷到另一個更高能級時所形成的激發態。激子是由一個電子和一個空穴(hole)組成的,其中空穴可以理解為電子的缺失,即電子的反轉狀態。

當一個外加能量(如光子或電脈衝)作用於半導體材料中的電子時,電子可能會吸收這個能量並從導帶(conduction band)的基態躍遷到激發態,或者從價帶(valence band)躍遷到導帶。這個躍遷過程會產生一個激子,激子在半導體中可以自由移動,直到它重新結合,此時電子回到價帶,激子消失。

激子的重新結合可能會以光的形式釋放出能量,這就是激子發光二極管(Exciton Light-Emitting Diodes, XLEDs)的工作原理。激子也被認為在半導體中的光學和電學特性中扮演著重要角色,例如在太陽能電池和光電晶體中的轉換效率。