Почему энергия Ферми может отличаться на разных сторонах p-n перехода?

Энергия Ферми может отличаться на разных сторонах p-n-перехода из-за различий в концентрации электронов и дырок в областях полупроводников p- и n-типа. spravochnick.ru t-aronova.narod.ru

В полупроводнике n-типа количество электронов в зоне проводимости больше, чем у беспримесных полупроводников. otvet.mail.ru Из-за этого, чтобы покинуть валентную зону и перейти в зону проводимости, электрону в n-полупроводнике требуется больше энергии. otvet.mail.ru Поэтому уровень Ферми в n-полупроводниках находится выше середины запрещённой зоны. otvet.mail.ru

В полупроводнике p-типа, наоборот, чем больше концентрация акцепторов, тем меньше средняя плотность энергии электронов в зоне проводимости полупроводника. otvet.mail.ru Поэтому электрону требуется меньше энергии, чтобы перейти в зону проводимости. otvet.mail.ru Поэтому уровень Ферми в p-полупроводниках находится ниже середины запрещённой зоны. otvet.mail.ru

При отсутствии внешнего напряжения энергии Ферми по разные стороны перехода одинаковы. spravochnick.ru Однако при подаче напряжения на переход возникает разность потенциалов, которая выравнивает энергии Ферми. spravochnick.ru Обычно эта разность имеет величину порядка 1 В. spravochnick.ru