励起子生成
励起子生成
応用物理・応用化学
半導体物理
ある物質の励起子の生成は、多くの場合、光励起などによって電子-正孔の対が生成することで起こる。 光励起による励起子は以下のように生成される。①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、価電子帯に正孔が、伝導帯に電子が形成される。②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。③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、光学特性に大きく影響する。有機EL素子では、励起子の生成は、陽極と陰極からキャリアが注入され、そのキャリアが輸送され、発光中心上で再結合することで励起子が生成する。