励起子
励起子の生成は多くの場合光励起などによる電子-正孔の対生成によって起こり、このことがその名の起源ともなっている。 光励起による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。
上記では価電子帯の正孔と導電体の電子による励起子を説明したが、励起された正孔と励起された電子でも励起子をつくることができる。