励起子（れいきし、exciton）とは、半導体又は絶縁体中で励起状態の電子・正孔の対がクーロン力によって束縛状態となったもの。エキシトンとも呼ばれる。

概要

励起子は以下のように生成される。
光などの励起によって、絶縁体又は半導体の価電子帯の電子が伝導帯に遷移して、価電子帯に正孔が、伝導帯に電子が形成される。

正孔は正の電荷を持つため、負の電荷を持つ電子との間にクーロン引力が生じる。この状態は、簡単には水素原子における核（陽子）と電子と同様の取り扱いができる。

陽子と電子がペアを組んだ状態が水素原子であるように、電子と正孔がペアを組んだ状態を一つの粒子として取り扱うことができ、この状態を励起子という。励起子は非金属結晶中における代表的な電子励起状態であり、光学特性に大きく寄与する。

励起子のエネルギー

励起子を生成するために必要なエネルギーは、電子・正孔間の束縛エネルギーの分だけバンドギャップエネルギーよりも低く、励起子はより安定な状態である。したがって、反射スペクトルにおいては、バンド間遷移による連続スペクトルよりも低エネルギー側に鋭いピークとなって現れる。

関連項目

フレンケル励起子

ワニエ励起子

励起波

励起子分子

ポジトロニウム

電子正孔プラズマ

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表・話・編・歴物理学における粒子の一覧
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仮説上の
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その他:  中間子分子
準粒子励起子 ? マグノン ? フォノン ? プラズモン ? ポラリトン ? ポーラロン
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更新日時:2008年7月22日(火)09:57
取得日時:2008/08/22 01:27