Ecco una rottura:
1. Semiconduttori intrinseci:
* Nei semiconduttori intrinseci, il livello di Fermi si trova leggermente sopra il centro del gap proibito , più vicino alla banda di valenza. Questo perché ci sono più elettroni disponibili nella banda di valenza che nella banda di conduzione a causa dell'eccitazione termica degli elettroni.
2. Semiconduttori estrinseci:
* semiconduttori di tipo N: Nei semiconduttori di tipo N, il doping con impurità del donatore introduce elettroni in eccesso nella banda di conduzione. Questo fa sì che il livello di Fermi si sposti verso l'alto verso la banda di conduzione.
* semiconduttori di tipo p: Nei semiconduttori di tipo P, il doping con impurità accettanti crea "buchi" nella banda di valenza. Questi "buchi" agiscono come cariche positive e possono facilmente accettare elettroni. Questo fa sì che il livello di Fermi si sposta verso il basso Verso la banda di valenza.
Perché non sempre nel mezzo?
Il livello di Fermi rappresenta il livello di energia in cui esiste una probabilità del 50% di trovare un elettrone. È determinato dalla densità degli stati (il numero di livelli di energia disponibili) e la probabilità di occupazione dell'elettrone .
* Densità degli stati: Nei semiconduttori, la densità degli stati è più alta vicino alla banda di valenza perché ci sono più livelli di energia disponibili nella banda di valenza. Ciò contribuisce al livello di Fermi più vicino alla banda di valenza nei semiconduttori intrinseci.
* Probabilità sull'occupazione elettronica: La probabilità di occupazione degli elettroni è più alta nella banda di valenza a causa dell'eccitazione termica degli elettroni dalla banda di valenza alla banda di conduzione. Ciò contribuisce ulteriormente al livello di Fermi più vicino alla banda di valenza.
In sintesi, il livello di energia Fermi nei semiconduttori non è sempre esattamente a metà strada tra la banda di conduzione e la banda di valenza. La sua posizione è influenzata dal tipo di semiconduttore (intrinseco, di tipo N o di tipo p) e dalla densità degli stati e dalla probabilità di occupazione degli elettroni all'interno delle bande di energia.
