果然还是有那么多人分不清空穴（hole）和空位（vacancy）的差别，包括高赞回答。

物理学家不会没事瞎整新概念的，如果空穴就像高赞描述的，只是一个电子跑掉了，导致其它电子向它涌去，谁会没事整个空穴的概念？

高赞回答的意思就好像是说，一个三明治结构，左边电极注入电子，右边电极注入空穴。注入空穴的意思，不就是从材料中抽走一个电子，然后剩余电子再填进那个坑？这凭什么会是一个新图像啊。

想想金属导体里面嘛，有没有空穴？有肯定是有的，但不会有人专门提及。为什么？因为没必要啊。一个电子激发了，就自动留下一个空位，你也可以说激发总是电子和空穴一对，但这没有意义。

为什么半导体要专门谈论两种载流子？因为测霍尔会有明显的正负电荷差异，只能归结为两种载流子。加之后来的三极管放大电路的本质是使用了少子，这才不得不额外引进一种带正电的载流子，也就是空穴。

的确，最早的时候，受原子物理根深蒂固的构造原理的影响，电子 - 轨道二元论，很容易将空穴理解为“空轨道”。必须要指出，这是理论不成熟时期的产物。都到了 21 世纪的今天，再抱持这种简单粗暴的图像，就显得极其古旧。

空穴要成为独立的载流子，核心的一点是打破电荷共轭（charge conjugation）对称性，或者叫电子 - 空穴对称性。金属中由于没有带隙，电子和空穴永远对称，是没有任何必要把空穴单拎出来讲的。

如何打破？最直接的思想就是改变化学势。所以传统半导体的基本出发点就是掺杂，n 掺就是掺电子，p 掺就是掺空穴。

一般来讲，本征半导体在连缺陷也不考虑的情况下，是不会打破电子 - 空穴对称的。只有通过掺杂不同化学势的元素，才得以打破。但因为即使本征半导体也难免存在杂质和缺陷，所以总还是能测出不同的霍尔。

由于掺杂原子的加入，准费米能级，也就是化学势，会发生显著的移动，n 掺会往导带移动，p 掺会往价带移动，从而产生两种载流子的不平衡，出现多子和少子。

讲道理，如果同时掺 n 和 p，还会可能出现两条准费米能级的情形，不过这个就比较复杂了。

按照一般的掺杂方法，掺电子通常是掺杂比母体原子更重的原子，因为价电子多，比如硅掺磷，而掺空穴则是掺轻原子。轻原子质量轻、振动更明显，对空穴的束缚也就越显著，所以通常的空穴要比电子略重一些。

这是无机的情况。有机化学里面，掺电子主要是苯环、噻吩环这类具有较多自由 pi 电子的基团，并产生电子自由基，而掺空穴则是接卤素、羰基、氰基之类抓电子能力强的基团。这种情况下，电子与空穴的有效质量，就很难讲谁轻谁重了。

传统的构造原理是不足以用来描述空穴的。必须采用二次量子化的语言，才能描述。二次量子化中，空穴是独立于电子的费米型准粒子，它与电子交换会产生负号。

可以将电子的湮灭算符理解为空穴的产生算符。但更常规的做法是为空穴再独立引入一组费米子算符。因此，二次量子化是解决轨道 - 电子二元性问题的最佳语言。

也只有用这种二次量子化的语言描述空穴，才能在超导当中分清电子和空穴，从而理解像安德烈夫反射之类的新奇现象。正常一个电子打到材料表面，会像台球一样，从另一个方向弹开。而安德烈夫反射是说，电子打到超导表面，会有一个空穴原路返回。

之所以会出现把空穴当空位的观念，主要还是因为不同学科对真空的理解有偏差。

传统的原子物理基于构造原理，真空就真的是真空，真空无法再湮灭什么东西了，所以必须要先产生电子，再产生空位，电子必须要先于空位存在。

而凝聚态理论眼中的真空，是费米海。真空里面是什么我们不知道，也不关心，只知道正向产生就是电子型元激发，负向产生就是空穴型元激发。它们的算符、能带和数学结构，都是类似的。但二者又相互独立，不能说谁先于谁产生。

也只有用这个图像，才能明白激子为什么也是独立的准粒子，而不是传统观念中的电子 - 空穴对。

=========二更分界线==========

再简单解释一下为什么要在二次量子化表象定义空穴。

核心问题就在于粒子数空间是否上下有界。如果是用固体物理原本的概念，电子只能从真空产生，粒子数是上无界，但下有界的。

而用二次量子化，则上下都无界。既可以产生到无穷大（电子激发），也可以湮灭到负无穷大（空穴激发）。

这两个图像最本质的区别，只有在后一种情况下定义的产生湮灭算符，才是幺正的，也才能良好地定义相干态，以及玻色化。所有两个费米子组成一个玻色子的情况，比如超导配对、激子、极化激元等，都需要后面的定义形式。

因为费米子配对成玻色子已经产生了非常多有趣的现象，是不可撼动的正确图像，所以现在再来讨论什么正确性，毫无必要。

放弃过时的图像才是正确的想法，否则你永远也无法理解什么是光 - 电、热 - 电转换等。或者说，你理解的那个玻色 - 费米子之间的转换，压根儿就完完全全是错的。