Exciton
电子和空穴通过静电库伦相互作用力约束在一起的束缚态即为激子。激子是一种存在于绝缘体、半导体和一些液体中的电中性准粒子。激子是凝聚态物理中元激发的一种，可以在不输运净电荷的同时输运能量。
当材料吸收一个能量大于其带隙的光子，价带上的电子激发到导带，在价带上产生一个空穴，由于空穴和激发态电子附近大量电子的存在，排斥库仑力使得束缚态达到能量平衡。束缚态的能量小于非束缚态电子和空穴能量，波函数类似于氢原子，但束缚能远小于氢原子，粒子尺寸远大于氢原子。这是由于半导体中其他电子的存在，产生了屏蔽库仑力（即相对电容率，又介电常数），而且激发态电子和空穴具有较小的有效质量。电子和空穴的复合，即激子的衰减，由于电子和空穴波函数的重叠而受到共振稳定的限制，导致激子的寿命延长。电子和空穴既可能具有平行的自旋，也可能拥有非平行的自旋。自旋通过交换相互作用耦合。在周期结构中，激子的性质同波矢相关。依据介电常数的大小，激子存在两种极限情况：介电常数小对应Frenkel激子，介电常数大对应Wannier–Mott激子。
Frenkel exciton
当材料具有较小的介电常数，由库仑力
Wannier–Mott exciton
半导体介电常数一般较大，即较大的库伦屏蔽作用使得电子和空穴之间相互作用减小。因此Wannier–Mott激子的半径大于晶格间距，又称large exciton。而且半导体较小的电子有效质量也更加倾向于大激子半径的存在。总而言之，由于屏蔽库伦作用和较小有效质量的存在，使得激子束缚能通常小于氢原子，处在
Equations for 3D semiconductors
在3D半导体中，Wannier激子能量可以被表示为：
Equations for 2D semiconductors
在2D材料中，在垂直于材料平面的方向产生量子限域效应（quantum confinement effect），增强了系统中的激子效应。对于简单的屏蔽库仑势，激子束缚能可采用2D氢原子的形式：
Charge-transfer exciton
Charge-transfer(CT)激子是介于Frenkel和Wannier激子之间的中间情况。在分子物理中，CT激子的电子和空穴分别占据相邻的两个分子。CT激子主要出现在有机和分子晶体中，以电偶极矩形式存在。无论起源如何，CT激子总是与电荷从一个原子位转移到另一个原子位有关，从而将波函数传播到几个晶格位上。
Surface exciton
在表面附近出现假象态，即空穴存在于固体内部，而电子存在于真空层。这些电子-空穴对可以沿着表面移动。
Self-trapping of excitons
自陷激子又称极化子（激子-极化子）。晶体中，激子可以和声子相互作用，即晶格振动。如果耦合较弱（例如在GaAs或者Si中），激子可以被声子散射。然而，当耦合较强时，激子可以被self-trapped。具体来说，就是在激子附近的晶格发生局域形变，形变能（原子位置发生变化时，体系增高的能量）同激子带宽可比，即1eV左右。
Interaction
- 激子发光是半导体低温下（特征热力学温度kT小于激子束缚能，否则激子会吸收能量发生解离，转变为自由载流子）发光的主要模式，高温下半导体主要通过自由载流子复合发光
- 激子态的存在可以从与激发相关的光的吸收中推断出来，激子通常小于带隙。
- 激子与光子相互作用形成极化子（或激子-极化子），有时被称作dressed excitons
- 若束缚的电子和空穴自旋相反，则很容易复合发光，即为亮激子；若自旋相同，不会轻易复合发光，则为暗激子（泡利不相容）
- 若提供吸引相互作用，则激子与其它激子可形成双激子（biexciton），类似于二氢分子。若材料中存在大量激子，彼此相互作用可形成电子-空穴液体态，在非直接带隙半导体k空间可观察到
- 激子具有整数自旋粒子，因此为玻色子，服从玻色-爱因斯坦统计分布
- 自陷激子会导致较大的Stokes shift和光谱展宽（FWHM较大）