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半導體中的激子

2016/10/18 9:40:47

在半導體中，如果一個電子從滿的價帶激發到空的導帶上去，則在價帶內產生一個空穴，而在導帶內產生一個電子，從而形成一個電子-空穴對。空穴帶正電，電子帶負電，它們之間的庫侖互相吸引作用在一定的條件下會使它們在空間上束縛在一起，這樣形成的復合體稱為激子。

一個激發態分子S*與它的一個基態分子S結合形成一個瞬態激發態二聚體(SS)*，被稱作激子或激基締合物，它比較容易在芳香族溶液體系中形成，S*+S←→(SS)*→S+S+hv通常激子的能量低于激發態分子。因此，這種激子去活時發出的熒光具較長的波長。

由于吸收光子在固體中產生的可移動的束縛的電子-空(穴)子對。

在光躍遷過程中，被激發到導帶中的電子和在價帶中的空穴由于庫侖相互作用，將形成一個束縛態，稱為激子。通常可分為萬尼爾(Wannier)激子和弗倫克爾(Frenkel)激子，前者電子和空穴分布在較大的空間范圍，庫侖束縛較弱，電子"感受"到的是平均晶格勢與空穴的庫侖靜電勢，這種激子主要是半導體中;后者電子和空穴束縛在體元胞范圍內，庫侖作用較強，這種激子主要是在絕緣體中。

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