エキシトン発光について

質問

最近固体からの発光について調べています。
そこでエキシトン発光について質問です。
エキシトン発光は励起子による発光というのは分かったのですが、これは光を受けて生じる発光の総称なのですか？

回答No.3

Admin_07

励起子は発光に使われるものではなくて、主に光吸収で使われます。私の知っているものでは、光変調素子に応用されています。
励起子発光での利点はよく知りません。

>紫外線発光ならレーザーや照明への応用で効果を発揮するんですよね。

赤外線の間違いではないでしょうか。紫外線は体に悪いし、目に見えないので照明には使えないと思います。
照明に使うなら発光ダイオードでしょう。３原色もそろったことですし、近々照明に使われるのではないでしょうか。
でも、発光ダイオードはバンド間発光なので、励起子はあまり関係ないと思います。

お礼

お返事遅れてすみませんでした。
エキシトン発光以外にも発光の種類があるようなのでいろいろ調べてみようと思います。
紫外線発光の件ですが、東北大の川崎先生のＨＰでみつけました。他にもJournal of applied physicsなどでもＵＶ発光について記されています。

回答No.2

Admin_07

エキシトン（exciton）とは励起子のことです。

半導体に光を当てて電子と正孔を作ってやると、伝導帯の電子と価電子帯の正孔はクーロン引力によって束縛状態を作って、二つで対になって動きまわります。この電子－正孔対のことを励起子と言います。

二つがくっつき合うのにエネルギーを使っているので、この電子と正孔が合体したときに発光するエネルギーはバンドギャップ間で発光するエネルギーよりも低いです。

また、面白いことに、この電子－正孔対（正孔は重くて電子は軽いので、正孔の周りを電子が回ってると考えられる）は水素原子モデルで計算した時と同じように量子化されたエネルギー準位を持ちます。ボーア半径も計算できて、GaAsという半導体だと、120Åくらいになります。

で、質問の答えなのですが、エキシトン発光は光を受けて生じる発光の総称ではありません。光を受けて生じる発光には、バンド間発光や、不純物準位からの発光、不純物が励起子を捕らえられているときの準位からの発光、などというように、いろいろある固体からの発行の一つなのです。

補足

詳しい説明ありがとうございました。
続けて質問したいのですが、エキシトン発光が起こることで何か利点はあるのですか？紫外線発光ならレーザーや照明への応用で効果を発揮するんですよね。よろしければ教えてください。

回答No.1

apple-man

クーロン斥力が働くようなエキシトン機構と呼ばれる
状態で電子対が作られているときのことだと
思うのですが・・・

多分、物質の境界層付近での現象だと思
います。

お礼

まだまだ勉強不足でした。アドバイスありがとうございます。