Вътрешният полупроводника при температура от 0 К всички електрони

Те са в валентната зона. С увеличаване на температурата на зоната за електрони izvalentnoy преминава в проводимата зона. определяне на вероятността

намиране на електрон (или дупка) на определено ниво на енергия

при предварително определена температура чрез използване на разпределението на Ферми-Дирак:

където W - това ниво на енергия, J .;

к - е Болцман константа;

Т - абсолютна температура;

WF- енергия, съответстващ на нивото на енергия, вероятността

попълнете които, когато Т ≠ 0 К е 1/2, нарече нивото на Ферми.

При температура от 0 K F (W) п се променя постепенно. за всички

енергийни нива под нивото на Ферми (W

F (W) = 1, т.е. вероятността за заемане от електрони на валентност лента (II), е 1 (или 100%); за всички нива, разположени над нивото на Ферми (W

Тъй като на енергийните нива в забранени лента електроните

не може да се намира, разпределението на Fermi-Дирак има несправедливо. Ако Т ​​≠ 0 К вероятност крива има гладка външен вид, е симетрична по отношение на нивото на Ферми. Нивото Ферми в присъщата полупроводникови при Т = 0 К преминава почти в центъра на забранената групата. Ферми-Дирак разпределение е вярно за легирани полупроводници. Нивото на Ферми в п-тип полупроводници от средата

измества към групата дъното на проводимост и е по-близо до дъното на проводимата зона, толкова по концентрацията на примеса на донор. полупроводника на р-тип, нивото на Ферми е изместен от центъра на разликата лента към валентната зона и е близо до валентната зона, толкова по-висока концентрация на онечистването от акцептор. Позицията на ниво Ферми се отразява и на температурата на полупроводника: п-тип полупроводникови на, по-ниска е температурата, толкова по-висока е степента на Ферми. полупроводника на р-тип, долната температурата, толкова по-ниска е нивото на Ферми (по-близо до върха на валентната зона).