【摘要】：图3.10对比给出了费米分布函数与温度关系曲线。图3.9 T=0K和T＞0K时费米能级a）T=0K时，费米面以内的状态都被电子占据 b）T＞0K时费米面以内能量离EF约kBT范围的能级上的电子被激发到EF之上约kBT范围的能级图3.10 温度对费米分布函数的影响在热平衡状态的温度T，价带的空穴分布函数fv描述空穴占据能量为E价带能级的概率[18]，即
在热平衡状态，半导体内各点的温度T与环境温度相等，即T=Ta。根据量子统计理论，半导体中的电子服从费米-狄拉克统计分布，其分布函数代表的物理意义是指在温度为T的热平衡条件下，能量为E的量子态被电子占据的概率f（E），即
式中 EF——费米能级，它是指在体积不变的条件下，系统增加一个电子所需的自由能[17]。
由上式可知，当T=0时，有
即在绝对零度T=0K，费米面以内的状态都被电子占据，球外没有电子，如图3.9a所示。随着温度的升高，T＞0K，发生本征激发，即一部分电子获得一定的动能，跃迁到E＞EF的能级，在原来E＜EF的能级留下空穴。温度越高，被激发的电子就越多，此时费米面以内能量离EF约kBT范围的能级上的电子被激发到EF之上约kBT范围的能级，如图3.9b所示。图3.10对比给出了费米分布函数与温度关系曲线。
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图3.9 T=0K和T＞0K时费米能级
a）T=0K时，费米面以内的状态都被电子占据 b）T＞0K时费米面以内能量离EF约kBT范围的能级上的电子被激发到EF之上约kBT范围的能级
图3.10 温度对费米分布函数的影响
在热平衡状态的温度T，价带的空穴分布函数fv描述空穴占据能量为E价带能级的概率[18]，即
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