다음은 고장입니다.
1. 본질적인 반도체 :
* 고유 반도체에서, 페르미 레벨은 금지 된 간격의 중간에 약간 위에 위치합니다 , 원자가 밴드에 더 가깝습니다. 이는 전자의 열 여기로 인해 전도 밴드보다 원자가 밴드에 더 많은 전자가 있기 때문입니다.
2. 외적 반도체 :
* N 형 반도체 : N 형 반도체에서, 공여 불순물과 함께 도핑하면 전도 대역에 과도한 전자가 도입된다. 이로 인해 페르미 레벨이 위로 이동합니다 전도 밴드쪽으로.
* P 형 반도체 : P- 타입 반도체에서, 수용체 불순물과 함께 도핑하면 원자가 대역에서 "구멍"을 생성한다. 이 "구멍"은 긍정적 인 전하처럼 작용하며 전자를 쉽게 받아 들일 수 있습니다. 이로 인해 Fermi 레벨이 아래로 이동합니다 원자가 밴드쪽으로.
왜 항상 중간에 있지 않습니까?
Fermi 수준은 전자를 찾을 확률이 50% 인 에너지 수준을 나타냅니다. 상태의 밀도 에 의해 결정됩니다 (사용 가능한 에너지 수준의 수) 및 전자 직업 확률 .
* 상태의 밀도 : 반도체에서는 원자가 대역에 더 많은 에너지 수준이 있기 때문에 상태의 밀도는 원자가 밴드 근처에서 더 높습니다. 이것은 고유 반도체에서 Fermi 수준이 원자가 대역에 더 가깝게 기여합니다.
* 전자 직업 확률 : 원자가 밴드에서 전도 대역으로의 전자의 열 여기로 인해 원자가 밴드에서 전자 직업 확률이 더 높습니다. 이것은 페르미 레벨이 원자가 대역에 더 가깝게 기여합니다.
요약하면, 반도체의 페르미 에너지 레벨이 항상 전도 대역과 원자가 대역 사이의 중간에 정확히 중간에있는 것은 아닙니다. 그것의 위치는 반도체의 유형 (고유, N 형 또는 P- 타입)과 에너지 대역 내에서 상태 및 전자 점유 확률의 밀도에 의해 영향을 받는다. .
