КВАЗИУ́РОВНИ ФЕРМИ́

КВАЗИУ́РОВНИ ФЕРМИ́, энер­ге­тич. уров­ни, ха­рак­те­ри­зую­щие за­пол­не­ние раз­ре­шён­ных энергeтич. зон но­си­те­ля­ми за­ря­да в по­лу­про­вод­ни­ках в не­рав­но­вес­ных ус­ло­ви­ях. В со­стоя­нии тер­мо­ди­на­мич. рав­но­ве­сия рас­пре­де­ле­ние но­си­те­лей по энер­ги­ям опи­сы­ва­ет­ся Фер­ми – Ди­ра­ка ста­ти­сти­кой и оп­ре­де­ля­ет­ся темп-рой $T$ и фер­ми-энер­ги­ей $\mathscr E_F$. 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 энер­ге­тич. зо­ны ус­та­нав­ли­ва­ет­ся рав­но­вес­ное рас­пре­де­ле­ние по энер­ги­ям с темп-рой 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.