Egy exciton van, a fizika, kvázi-részecske, amely lehet tekinteni, mint egy elektron - lyuk pár összekötött Coulomb erők . Az analógia gyakran használják, hogy összehasonlítsa az elektron és a lyuk rendre az elektron és a proton egy hidrogénatom . Ez a jelenség a félvezetőkben és a szigetelőkben fordul elő .
2008-ban bemutatták az első excitonokon alapuló elektronikus eszközt, amely kriogén hőmérsékleten működött. 2018-ban az EPFL kifejleszt egy exciton alapú tranzisztort , amely szobahőmérsékleten is képes működni. Ez a technika megnyitja az utat az excitonics új lehetőségeinek széles skálájához, az alkalmazott fizika egyik ágához, amely a fotonika és a spintronika után a jövő elektronikája számára a legígéretesebbnek bizonyul .
Általában kétféle exciton létezik:
Az elektront és a Mott-Wannier exciton lyukát körülbelül d ~ 100-400Å választja el, míg ez az elválasztás d < 5Å nagyságrendű egy Frenkel exciton esetében. Van azonban egy köztes eset, amelyet szerves molekuláris kristályokban találunk, és ahol az elektron és a lyuk közötti távolság megfelel a legközelebbi szomszéd intermolekuláris távolságának egyszeri vagy kétszeresének, ezt excitonnak nevezzük: transzfer exciton töltésnek.
Az exciton leírásának másik módja az, ha úgy gondoljuk, hogy az anyagban a semleges polarizáció hulláma.
A félvezető anyagokban az exciton abszorpciós csúcs jelenlétével nyilvánul meg, amely az anyag sávszélességénél alacsonyabb energián helyezkedik el. A különbség a két energia a kötési energia az exciton, és az exciton csúcs figyelhető csak akkor, ha a kötési energia nem elhanyagolható a hőteljesítmény: . A kvantumkútban az exciton átmenet energiája elektromos tér alkalmazásával módosítható (a Stark-effektusnak köszönhetően ), amely a fényintenzitású modulátor alapja : az elektroabszorpciós modulátor.
A koncepció a excitonok először által javasolt Yakov Frenkel a 1931 , amikor leírta a gerjesztés atomok egy rács egy szigetelő. Azt javasolta, hogy ez az gerjesztett állapot részecskeként haladhasson át a rácson, látszólagos töltésátadás nélkül.