Voici une ventilation:
1. Semi-conducteurs intrinsèques:
* Dans les semi-conducteurs intrinsèques, le niveau de Fermi est situé légèrement au-dessus du milieu de l'écart interdit , plus près de la bande de valence. En effet, il y a plus d'électrons disponibles dans la bande de valence que dans la bande de conduction en raison de l'excitation thermique des électrons.
2. Semi-conducteurs extrinsèques:
* semi-conducteurs de type n: Dans les semi-conducteurs de type N, le dopage avec des impuretés donneurs introduit un excès d'électrons dans la bande de conduction. Cela fait que le niveau de Fermi se déplace se déplacer vers le haut vers la bande de conduction.
* semi-conducteurs de type p: Dans les semi-conducteurs de type P, le dopage avec des impuretés accepteurs crée des "trous" dans la bande de valence. Ces «trous» agissent comme des charges positives et peuvent facilement accepter les électrons. Cela fait que le niveau de Fermi se déplace se déplacer vers le bas vers la bande de valence.
Pourquoi pas toujours au milieu?
Le niveau de Fermi représente le niveau d'énergie auquel il y a une probabilité de 50% de trouver un électron. Il est déterminé par la densité des états (le nombre de niveaux d'énergie disponibles) et la probabilité d'occupation des électrons .
* densité des états: Dans les semi-conducteurs, la densité des états est plus élevée près de la bande de valence car il y a plus de niveaux d'énergie disponibles dans la bande de valence. Cela contribue au niveau de Fermi plus proche de la bande de valence dans les semi-conducteurs intrinsèques.
* Probabilité de l'occupation des électrons: La probabilité d'occupation des électrons est plus élevée dans la bande de valence en raison de l'excitation thermique des électrons de la bande de valence à la bande de conduction. Cela contribue en outre au niveau de Fermi plus proche de la bande de valence.
En résumé, le niveau d'énergie de Fermi dans les semi-conducteurs n'est pas toujours exactement à mi-chemin entre la bande de conduction et la bande de valence. Sa position est influencée par le type de semi-conducteur (intrinsèque, de type n ou de type p) et la densité des états et la probabilité d'occupation électronique dans les bandes d'énergie.
