Excitonachtige

Excitonachtige (excitonachtige toestanden) is een term uit de fysica van halfgeleiders en verwante materialen die wordt gebruikt voor toestanden die op excitons lijken maar niet strikt als excitons kunnen worden beschouwd. Een exciton is een gebonden elektron-holespaar dat door Coulomb-interactie bij elkaar wordt gehouden en als een neutraal quasipartikel door een materiaal kan bewegen. De aanduiding 'excitonachtig' wordt gebruikt wanneer de binding, lokalisatie of dynamiek afwijkt van de klassieke exciton-definities, bijvoorbeeld door polaronachtige coupling, significante lokalisatie of aanwezigheid van interfaces.

Excitonachtige toestanden komen voor in diverse systemen. In organische kristallen en moleculaire systemen kunnen Frenkel-achtige excitonachtige toestanden optreden, terwijl in inorganic 2D-materialen zoals overgangsmetaal-dichalcogeniden complementaire kenmerken kunnen optreden die zowel Wannier-Mott- als interlayer eigenschappen vertonen. Interlayer excitons, waarbij het electron zich in de ene laag en het gat in een andere laag bevindt, kennen vaak langere lifetimes en andere spectroscopische eigenschappen, wat ze relevant maakt voor onderzoek naar excitontransport en opto-elektronische toepassingen.

Eigenschappen hangen sterk af van materiaal en omgeving: bindingenergie, ruimtelijke lokalisatie, lifetimes en diffusie. Die factoren worden beïnvloed door de dielektrische omgeving en door structurele factoren zoals lagen en interfaces. Excitonachtige toestanden spelen een rol bij optische absorptie en emissie en zijn relevant voor concepten zoals exciton-polaritonen in sterke licht-materie koppeling.

Zie ook: exciton, Frenkel-exciton, Wannier-Mott-exciton, interlayer exciton, exciton-polariton.