復合

把自由電子想成一個流浪者，把空穴想成一把空椅子。遲早，流浪者會找到椅子坐下來——流浪結束，椅子被填滿，兩者作為各自獨立的存在都消失了。這種安頓下來，就是復合：一個可移動的電子跌進一個空穴，電子—空穴對隨之消失。

當電子與空穴復合，它從高能的導帶跌落到價帶中一個低能的空態，那份能量差總得有個去處。有時它以光的粒子——光子——的形式離開，這叫輻射復合，是發光二極體和雷射器的基礎。有時它則化作熱悄悄漏走，去搖晃晶格——這叫非輻射復合，往往是不想要的那一種。兩條路徑之間的比重，很大程度上取決於材料。

復合是載流子產生的天然對手，二者之間的拉鋸，決定了器件在任一時刻實際擁有多少載流子。它對不同器件的意義恰好相反：在發光二極體裡，你希望有大量輻射復合來發光；而在太陽能電池或電晶體裡，你卻希望推遲復合，好讓載流子存活得夠久去做有用功。誠實的一點是：復合從來不會為零——它是一處你去管理、而非消除的洩漏。