اکسیتون

اکسیتون یک حالت مقید الکترون – حفره است که این دو با نیروی الکترو استاتیک کولنی جذب می شوند. اکسیتون یک شبه ذرهٔ خنثی است که در عایق ها، نیم رساناها و برخی مایعات وجود دارد. اکسیتون یک برانگیختگی مادهٔ چگال است و می تواندانرژی حمل کند بدون این که بار خالص داشته باشد. هنگامی که یک فوتون توسط نیم رسانا جذب می شود یک اکسیتون تولید می شود. الکترون از باند والانس به باند هدایت برانگیخته می شود و یک حفره ایجاد می کند این الکترون در باند هدایت به طور مؤثر جذب حفره می شوداین جفت الکترون –حفره مقید یا همان اکسیتون دارای انرژی کمتر از جفت الکترون های غیر مقید است. تابع موج حالت مقید تابع هیدروژنی گفته می شود، چون همان گونه که الکترون به پروتون مقید می شود واتم هیدروژن خنثی را تشکیل می دهد الکترون وحفره نیز می توانند توسط بر همکنش کولنی جذب شوند. مفهوم اکسیتون اولین بار توسط Yakov Frenkel در سال ۱۹۳۱ مطرح شد. او اکسیتون های اتم ها را در یک عایق توصیف کرد و پیشنهاد داد که این حالت برانگیخته قادر به حرکت در ساختار شبکه است بدون این که بار خالصی را منتقل کند.
اکسیتون های قویا مقید اکسیتون فرنکل که در ان حفره به طور مقید در کریستال قرار دارد.
اکسیتون های مات وانیه که در مکان ثابتی قرار ندارد این شکل حرکت اکسیتون ها را نشان می دهد.
مکانیزم اصلی تابش نور در نیم رساناها در دماهای پایین هستند. به طور معمول اکسیتون ها درست در زیر گاف دیده می شوند. وقتی که یک اکسیتون با فوتون برهمکنش می کند پلاریتون تشکیل می شود. اکسیتون ها همچنین می توانند با یک اکسیتون دیگر کوپل شده و biexciton تولید کنند، درست شبیه bihydrogen اگر حجم زیادی ازاکسیتون ها داخل ماده تولید شود می توانند با هم برهمکنش کرده و مایع الکترون – حفره تشکیل دهند.