Un excitó és una quasipartícula (o excitació elemental) dels sòlids formada per un electró i un forat lligats a través de la interacció coulombiana. Es dona únicament en semiconductors i aïllants.

Excitó de Frenkel

Una manera d'entendre la formació de l'excitó és la següent: un fotó arriba a un semiconductor, excitant un electró des de la banda de valència a la banda de conducció. El buit que deixa després de si l'electró a la banda de valència, en tenir càrrega oposada, interacciona amb ell, atraient-lo a través de la força de Coulomb, de manera que queden lligats l'un a l'altre. El sistema que resulta d'aquest vincle és justament l'excitó, i posseeix una energia lleugerament menor que la d'un electró i un forat lliures.

Atès que aquest sistema és similar al que formen, en els àtoms hidrogenoides, l'electró i el nucli, la seva funció d'ona també serà hidrogenoide. No obstant això, l'energia de lligadura és molt menor, i la seva mida molt més gran que els de l'àtom d'hidrogen, a causa dels efectes de pantalla (que es tradueix en una permitivitat dielèctrica més gran que la del buit) i a la massa efectiva de l'electró i el buit, que són característics del material.

En un àtom d'hidrogen el nucli i l'electró poden tenir l'espín paral·lel o antiparal·lel, i el mateix li succeeix a l'excitó.

Oops something went wrong: