为什么半导体处于平衡状态时费米能级是恒定的？

两个导电的物体（导体或者半导体）相互接触并且达到热平衡，它们的费米能级就相等。可以这样理解这个事实：热平衡的物理意义是动态的平衡，就是说，一个方向的电子到空穴的迁移速率等于另外一个方向的电子到空穴的迁移速率。而电子和空穴的数目则由费米狄拉克分布和状态分布决定。假设两边的费米能级不相等，那么由于费米狄拉克函数的影响，两边相应的电子空穴的状态数目必然达不到平衡，一定有一个方向的迁移大于另外一个方向的迁移，而这个迁移就会反过来影响费米能级使得两边的费米能级的差别缩小，而最终达到动态的平衡。也可以说是费米能级表示了电子状态的平均填充水平，由于电荷守恒，MOS管中有外电压时，也存在电荷的漂移和扩散，从而导致费米能级相同。

在一定的温度下，如果没有其他外界作用，半导体中的导电电子和空穴是依靠电子的热激发作用而产生的，电子从不断的热振动的晶格中获得能量，向具有高能量的量子态跃迁

同时 还有电子向晶格中释放能量，进而向具有低能量的量子态跃迁

这两个相反的过程之间将会建立起一个动态平衡的状态，即为热平衡状态

PS：还是在大学时学的呢，中间可能有些地方表述的不是很准确，希望对你有用

非平衡载流子 是指半导体收到外界条件的影响，例如光照或是加热，破坏了热平衡条件，迫使它处于与平衡状态偏离的状态，称为非平衡状态。对于平衡态的半导体，在一定温度下，载流子的浓度是一定的，对于非平衡状态，会有多余的载流子产生。准费米能级与电子的填充能级情况有关。例如 一块n型半导体，由于是施主杂质参杂，导致电子浓度很大，其准费米能级相对于费米能级，会高一些，接近导带。

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