什么是半导体的热平衡状态

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

热平衡指的是半导体的电子系统有统一的费米能级,电子和空穴的激发与复合达到了动态平衡,其浓度是恒定的,载流子的数量与能量都是平衡的；2、相反非热平衡指的就是系统没有统一的费米能级,载流子的数量与能量都是不平衡的；3、还有一个是准平衡,例如在注入非平衡载流子后,经过晶格弛豫后的状态,数量没有达到平衡,但是能量达到了平衡.因为电子系统的平衡是通过热跃迁实现的,在一能带范围内,热跃迁是十分频繁的,极短时间（晶格弛豫时间）就能达到一个能带内的热平衡.然而,电子在两个能带之间（导带与价带）热跃迁很少,所以导带和价带整体是不平衡的,而导带与价带各自是平衡,实际中分别引入了电子准费米能级和空穴总费米能级.

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。

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