Fermi Level in Semiconductors

The Fermi level is a key energy level in semiconductors. It sits between the lower-energy valence band and the higher-energy conduction band. The Fermi-Dirac function, which follows an S-shaped curve, shows the chance that an energy state is filled by an electron at a given temperature.

At absolu...

费米-狄拉克函数以S形曲线表示，在给定温度下表示电子占据某一能态的概率。

费米能级代表占据概率为50%的能态，位于价带和导带之间。

在绝对零度下，费米能级以下的能量态被填满，而其上的能量态则为空。在较高温度下，费米能级以上的能量态可能被填充。

在本征半导体中，空穴和电子的浓度相等，表明费米能级位于禁带中央。

在n型半导体中，较高的电子浓度会使费米能级靠近导带。

在 p 型半导体中，由于空穴浓度较高，费米能级靠近价带。

随着温度升高，更多电子从价带跃迁至导带，导致费米能级向导带靠近。

当具有不同费米能级的材料相连接时，电子会从较高的费米能级流向较低的费米能级，从而使结区的费米能级对齐并建立平...