Här är en uppdelning:
1. Intrinsiska halvledare:
* I inneboende halvledare ligger Fermi -nivån något över mitten av det förbjudna gapet , närmare valensbandet. Detta beror på att det finns fler elektroner tillgängliga i valensbandet än i ledningsbandet på grund av den termiska excitationen av elektroner.
2. Extrinsiska halvledare:
* n-typ halvledare: I halvledare av N-typ introducerar doping med givarföroreningar överskott av elektroner i ledningsbandet. Detta får Fermi -nivån att skiftas uppåt mot ledningsbandet.
* p-typ halvledare: I halvledare av P-typ skapar doping med acceptorföroreningar "hål" i valensbandet. Dessa "hål" fungerar som positiva laddningar och kan enkelt acceptera elektroner. Detta gör att Fermi -nivån skiftar nedåt Mot valensbandet.
Varför inte alltid i mitten?
Fermi -nivån representerar energinivån vid vilken det finns 50% sannolikhet för att hitta en elektron. Det bestäms av staternas densitet (Antalet tillgängliga energinivåer) och sannolikheten för elektronisk ockupation .
* täthet av stater: I halvledare är densiteten hos tillstånd högre nära valensbandet eftersom det finns mer tillgängliga energinivåer i valensbandet. Detta bidrar till att Fermi -nivån är närmare valensbandet i inneboende halvledare.
* Electron Ockupation Sannolikhet: Sannolikheten för elektron ockupation är högre i valensbandet på grund av den termiska excitationen av elektroner från valensbandet till ledningsbandet. Detta bidrar vidare till att Fermi -nivån är närmare valensbandet.
Sammanfattningsvis är Fermi -energinivån i halvledare inte alltid exakt halvvägs mellan ledningsbandet och valensbandet. Dess position påverkas av typen av halvledare (inneboende, n-typ eller p-typ) och densiteten hos tillstånd och elektron ockupationssannolikhet inom energibandarna.
