Квазиуровни Ферми

КВАЗИУРОВНИ ФЕРМИ, энергетические уровни, характеризующие заполнение разрешённых энергетических зон носителями заряда в полупроводниках в неравновесных условиях. В состоянии термодинамического равновесия распределение носителей по энергиям описывается Ферми - Дирака статистикой и определяется температурой Т и ферми-энергией EF. При освещении полупроводника или инжекции носителей заряда равновесие нарушается. Однако может возникнуть квазиравновесное состояние. Если времена релаксации импульса и энергии для электронов и дырок намного меньше времени их рекомбинации, то внутри каждой разрешённой энергетической зоны устанавливается равновесное распределение по энергиям с температурой решётки. Соотношение концентраций электронов и дырок при этом является неравновесным. Это означает, что не существует единого уровня Ферми для всей системы, а каждой зоне соответствует фермиевское распределение для электронов и дырок со «своим» уровнем Ферми. Если существует достаточно быстрый обмен носителями заряда между зоной проводимости (или валентной зоной) и группой локальных уровней в запрещённой зоне, то для них можно ввести общий квазиуровень Ферми.

Лит.: Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г. Физика полупроводников. 2-е изд. М., 1990.