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準費米能階

準費米能級半導體物理中的一個重要概念,用於描述非平衡狀態下半導體中載流子的統計分布。在熱平衡狀態下,半導體的費米能級(Ef)是唯一的,反映了系統的電子和空穴濃度。然而,在非平衡狀態下,由於外部影響如光照或電注入,半導體中的載流子分布會偏離熱平衡狀態。這時,導帶中的電子和價帶中的空穴各自處於一種準平衡狀態,因此可以引入電子的準費米能級(Efn)和空穴的準費米能級(Efp)來描述它們各自的分布。

準費米能級是局部的費米能級,反映了非平衡狀態下半導體導帶和價帶中電子和空穴的填充能帶水平。準費米能級的引入是對非平衡狀態下半導體載流子濃度和能量級別之間關係的一種近似描述,它在半導體器件的物理分析和設計中扮演著關鍵角色。