Квазичасти́ца — понятие в квантовой механике, введение которого позволяет существенно упростить описание сложных квантовых систем со взаимодействием, таких, как твёрдые тела и квантовые жидкости.
Полупроводни́к — материал, по удельной проводимости занимающий промежуточное место между проводниками и диэлектриками, и отличающийся от проводников (металлов) сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и воздействия различных видов излучения. Основным свойством полупроводников является увеличение электрической проводимости с ростом температуры.
Зо́нная тео́рия твёрдого те́ла — квантовомеханическая теория движения электронов в твёрдом теле.
Ды́рка — квазичастица, носитель положительного заряда, равного элементарному заряду, в полупроводниках. Представление о квазичастице с положительным зарядом и положительной эффективной массой есть не что иное, как терминологическая замена представлению о реальной частице с отрицательным зарядом и отрицательной эффективной массой.
Эксито́н — квазичастица, представляющая собой электронное возбуждение в диэлектрике, полупроводнике или металле, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Понятие об экситоне и сам термин введены советским физиком Я. И. Френкелем в 1931 году, им же разработана теория экситонов, а экспериментально спектр экситона впервые наблюдался в 1951 году советскими физиками Е. Ф. Гроссом и Н. А. Каррыевым. Представляет собой связанное состояние электрона и дырки. При этом его следует считать самостоятельной элементарной частицей в случаях, когда энергия взаимодействия электрона и дырки имеет тот же порядок, что и энергия их движения, а энергия взаимодействия между двумя экситонами мала по сравнению с энергией каждого из них. Экситон можно считать элементарной квазичастицей в тех явлениях, в которых он выступает как целое образование, не подвергающееся воздействиям, способным его разрушить.
Экситон Ванье — Мотта — экситон, радиус которого значительно превышает характерный период решётки кристалла.
p-n перехо́д или электронно-дырочный переход — область соприкосновения двух полупроводников с разными типами проводимости — дырочной и электронной. Электрические процессы в p-n переходах являются основой работы полупроводниковых приборов с нелинейной вольт-амперной характеристикой.
Собственный полупроводник или полупроводник i-типа или нелегированный полупроводник (англ. intrinsic — собственный) — это чистый полупроводник, содержание посторонних примесей в котором не превышает 10−8 … 10−9%. Концентрация дырок в нём всегда равна концентрации свободных электронов, так как она определяется не легированием, а собственными свойствами материала, а именно термически возбуждёнными носителями, излучением и собственными дефектами. Технология позволяет получать материалы с высокой степенью очистки, среди которых можно выделить непрямозонные полупроводники: Si (при комнатной температуре количество носителей ni=pi=1,4·1010 см−3), Ge (при комнатной температуре количество носителей ni=pi=2,5·1013 см−3) и прямозонный GaAs.
Носи́тели заря́да — общее название подвижных частиц или квазичастиц, которые несут электрический заряд и способны обеспечивать протекание электрического тока.
Полимерные солнечные батареи — разновидность солнечных батарей, которые производят электричество из солнечного света. Относительно новая технология, активно исследуемая в университетах, национальных лабораториях и нескольких компаниях по всему миру. Демонстрируются устройства-прототипы с эффективностью конверсии энергии 5 %.
Межзвёздная среда (МЗС) — вещество и поля, заполняющие межзвёздное пространство внутри галактик. Состав: межзвёздный газ, пыль, межзвёздные электромагнитные поля, космические лучи, а также гипотетическая тёмная материя. Химический состав межзвёздной среды — продукт первичного нуклеосинтеза и ядерного синтеза в звёздах. На протяжении своей жизни звёзды испускают звёздный ветер, который возвращает в среду элементы из атмосферы звезды. А в конце жизни звезды с неё сбрасывается оболочка, обогащая межзвёздную среду продуктами ядерного синтеза.
Эффе́кт Оже́ (оже́-эффе́кт) — вылет электрона атомной оболочки вследствие безызлучательного перехода в атоме при снятии возбуждения, возникшего в результате образования вакансии на одной из внутренних оболочек. Вакансия может возникнуть при выбивании другого электрона рентгеновским или гамма-излучением, электронным ударом, а также в результате ядерных процессов — внутренней конверсии при переходе между уровнями ядра либо захвата электрона ядром. Данное явление было впервые обнаружено и опубликовано в 1922 году Лизой Мейтнер. Пьер Оже, имя которого получил эффект, независимо обнаружил его в 1923 году на основе анализа экспериментов в камере Вильсона.
Полупроводни́к n-ти́па — полупроводник, в котором основные носители заряда — электроны проводимости.
Электроны проводимости — электроны, способные переносить электрический заряд в кристалле, отрицательно заряженные квазичастицы в металлах и полупроводниках, электронные состояния в зоне проводимости. В частности, отличается от обычного электрона эффективной массой, а также зависимостью эффективной массы от направления приложенной к электрону проводимости внешних сил.
Рекомбинация — исчезновение пары свободных носителей противоположного заряда в среде с выделением энергии.
Электронно-дырочная жидкость — неравновесная фаза электронных возбуждений, существующая в некоторых полупроводниках при низких температурах, если концентрация носителей заряда превышает некоторую критическую величину. Существование электронно-дырочной жидкости было обнаружено и исследовано в начале 1970-х годов. Лучше всего она изучена для кремния и германия. Начиная с 2000 г. электронно-дырочная жидкость исследуется в алмазе.
Переход Мотта — резкое изменение электропроводности твердого тела при увеличении концентрации носителей заряда, обусловленная экранированием кулоновского взаимодействия между электронами и дырками.
Модель Шокли — Рида — Холла (ШРХ) — модель безызлучательная рекомбинации свободных носителей в полупроводниках с участием уровней в запрещённой зоне. Электрон при переходе между зонами проходит через новое энергетическое состояние, созданное в запрещенной зоне легирующей примесью или дефектом в кристаллической решетке; такие энергетические состояния называются ловушками. Безызлучательная рекомбинация в полупроводниках происходит в основном на таких дефектах. Высвободившаяся энергия теряется на колебания решетки — фононы.
Предел Шокли — Квиссера — максимальная теоретическая эффективностью солнечного элемента, использующего одиночный p-n переход для сбора энергии, где единственный механизм потерь — излучательная рекомбинация в солнечном элементе. Впервые предел был рассчитан Уильямом Шокли и Хансом-Йоахимом Квиссером из компании Shockley Semiconductor в 1961 году, что дало максимальную эффективность 30 % при энергии фотонов 1,1 эВ. Это ограничение является одним из самых фундаментальных в производстве солнечной энергии с помощью фотоэлектрических элементов и считается одним из самых важных вкладов в эту область.
