Почему уровень Ферми смещается при легировании полупроводников?

Уровень Ферми смещается при легировании полупроводников из-за появления дополнительных электронных переходов, которые изменяют концентрацию свободных носителей заряда. 1

Когда в полупроводник вводят примеси, в запрещённой зоне образуются донорные и акцепторные уровни. 1 В зависимости от типа проводимости уровень Ферми смещается в разную сторону: 4

• Для полупроводника n-типа. 4 Большое количество электронов переходит в зону проводимости с уровней доноров, при этом дырки в валентной зоне практически не возникают. 4 В этом случае уровень Ферми смещается в сторону дна зоны проводимости. 4
• Для полупроводника р-типа. 4 Уровень Ферми смещается в сторону валентной зоны. 4

Кроме того, повышение температуры способствует росту генерации собственных носителей заряда в полупроводнике, что также смещает уровень Ферми. 2

Скорость смещения уровня Ферми в основном определяется концентрациями примесей. 1