半导体载流子的产生与复合
当离子化的辐射能量落在半导体时，可能会让价带中的电子吸收到足够能量而跃迁至导带，并在价带中产生一个电洞，这种过程叫做电子-电洞对的产生（generation of electron-hole pair）。而其他够大的能量，如热能，也可以同样产生出电子-电洞对。

电子-电洞对则会经由复合的过程而被消灭。根据能量守恒的观念，在导带中的电子必须回到价带，将所得到的能量释放出来。能量释放的形式包括热能或辐射能，而这两种能量量子化后的表征分别是声子以及光子。

对于处在稳态的半导体而言，电子-电洞对的产生与复合速率是相等的。而在一个已给定的温度下，电子-电洞对的数量可由量子统计求得。量子力学处理此类问题时必须同时遵守能量以及动量守恒。