n型半導體中存在著帶負電的導帶電子(濃度為n0)、帶正電的價帶空穴(濃度為p0)和離化的施主雜質(濃度為nD+)，因此電中性條件為 一般求解此式是有困難的。 實驗表明，當滿足Si中摻雜濃度不太高並且所處的溫度高於100K左右的條件時，那麼雜質一般是全部離化的，這樣電中性條件可以寫成 一般Si平面三極體中摻雜濃度不低於5×1014cm-3，而室溫下Si的本徵載流子濃度ni為1.5×1010cm-3，也就是說在一個相當寬的溫度範圍內，本徵激發產生的ni與全部電離的施主濃度ND相比是可以忽略的。這一溫度範圍約為100～450K，稱為強電離區或飽 和區，對應的電子濃度為 一般n型半導體的EF位於Ei之上Ec之下的禁帶中。 EF既與溫度有關，也與雜質濃度ND有關： 一定溫度下摻雜濃度越高，費米能級EF距導帶底Ec越近； 如果摻雜一定，溫度越高EF距Ec越遠，也就是越趨向Ei。圖5是不同雜質濃度條件下Si中的EF與溫度關係曲線。 n型半導體中電離施主濃度和總施主雜質濃度兩者之比為 越小，雜質電離越多。所以摻雜濃度ND低、溫度高、雜質電離能ΔED低，雜質離化程度就高，也容易達到強電離，通常 以I+=nD+/ND=90%作為強電離標準。經常所說的室溫下雜質全部電離其實忽略了摻雜濃度的限制。 雜質強電離後，如果溫度繼續升高，本徵激發也進一步增強，當ni可以與ND比擬時，本徵載流子濃度就不能忽略了，這樣的溫度區間稱為過渡區。 處在過渡區的半導體如果溫度再升高，本徵激發產生的ni就會遠大於雜質電離所提供的載流子濃度，此時，n0>>ND，p0>>ND，電中性條件是n0=p0，稱雜質半導體進入了高溫本徵激發區。在高溫本徵激發區，因為n0=p0，此時的EF接近Ei。 可見n型半導體的n0和EF是由溫度和摻雜情況決定的。 雜質濃度一定時，如果雜質強電離後繼續升高溫度，施主雜質對載流子的貢獻就基本不變了，但本徵激發產生的ni隨溫度的升高逐漸變得不可忽視，甚至起主導作用，而EF則隨溫度升高逐漸趨近Ei。 半導體器件和積體電路就正常工作在雜質全部離化而本徵激發產生的ni遠小於離化雜質濃度的強電離溫度區間。 在一定溫度條件下，EF位置由雜質濃度ND決定，隨著ND的增加，EF由本徵時的Ei逐漸嚮導帶底Ec移動。 n型半導體的EF位於Ei之上，EF位置不僅反映了半導體的導電型別，也反映了半導體的摻雜水平。 圖6是施主濃度為5×1014cm-3 的n型Si中隨溫度的關係曲線。低溫段(100K以下)由於雜質不完全電離，n0隨著溫度的上升而增加；然後就達到了強電離區間，該區間n0=ND基本維持不變；溫度再升高，進入過渡區，ni不可忽視；如果溫度過高，本徵載流子濃度開始佔據主導地位，雜質半導體呈現出本徵半導體的特性。 如果用nn0表示n型半導體中的多數載流子電子濃度，而pn0表示n型半導體中少數載流子空穴濃度，那麼n型半導體中 也就是說在器件正常工作的較寬溫度範圍內，隨溫度變化少子濃度發生顯著變化，因此依靠少子工作的半導體器件的溫度效能就會受到影響。對p型半導體的討論與上述類似。
n型半導體中存在著帶負電的導帶電子(濃度為n0)、帶正電的價帶空穴(濃度為p0)和離化的施主雜質(濃度為nD+)，因此電中性條件為 一般求解此式是有困難的。 實驗表明，當滿足Si中摻雜濃度不太高並且所處的溫度高於100K左右的條件時，那麼雜質一般是全部離化的，這樣電中性條件可以寫成 一般Si平面三極體中摻雜濃度不低於5×1014cm-3，而室溫下Si的本徵載流子濃度ni為1.5×1010cm-3，也就是說在一個相當寬的溫度範圍內，本徵激發產生的ni與全部電離的施主濃度ND相比是可以忽略的。這一溫度範圍約為100～450K，稱為強電離區或飽 和區，對應的電子濃度為 一般n型半導體的EF位於Ei之上Ec之下的禁帶中。 EF既與溫度有關，也與雜質濃度ND有關： 一定溫度下摻雜濃度越高，費米能級EF距導帶底Ec越近； 如果摻雜一定，溫度越高EF距Ec越遠，也就是越趨向Ei。圖5是不同雜質濃度條件下Si中的EF與溫度關係曲線。 n型半導體中電離施主濃度和總施主雜質濃度兩者之比為 越小，雜質電離越多。所以摻雜濃度ND低、溫度高、雜質電離能ΔED低，雜質離化程度就高，也容易達到強電離，通常 以I+=nD+/ND=90%作為強電離標準。經常所說的室溫下雜質全部電離其實忽略了摻雜濃度的限制。 雜質強電離後，如果溫度繼續升高，本徵激發也進一步增強，當ni可以與ND比擬時，本徵載流子濃度就不能忽略了，這樣的溫度區間稱為過渡區。 處在過渡區的半導體如果溫度再升高，本徵激發產生的ni就會遠大於雜質電離所提供的載流子濃度，此時，n0>>ND，p0>>ND，電中性條件是n0=p0，稱雜質半導體進入了高溫本徵激發區。在高溫本徵激發區，因為n0=p0，此時的EF接近Ei。 可見n型半導體的n0和EF是由溫度和摻雜情況決定的。 雜質濃度一定時，如果雜質強電離後繼續升高溫度，施主雜質對載流子的貢獻就基本不變了，但本徵激發產生的ni隨溫度的升高逐漸變得不可忽視，甚至起主導作用，而EF則隨溫度升高逐漸趨近Ei。 半導體器件和積體電路就正常工作在雜質全部離化而本徵激發產生的ni遠小於離化雜質濃度的強電離溫度區間。 在一定溫度條件下，EF位置由雜質濃度ND決定，隨著ND的增加，EF由本徵時的Ei逐漸嚮導帶底Ec移動。 n型半導體的EF位於Ei之上，EF位置不僅反映了半導體的導電型別，也反映了半導體的摻雜水平。 圖6是施主濃度為5×1014cm-3 的n型Si中隨溫度的關係曲線。低溫段(100K以下)由於雜質不完全電離，n0隨著溫度的上升而增加；然後就達到了強電離區間，該區間n0=ND基本維持不變；溫度再升高，進入過渡區，ni不可忽視；如果溫度過高，本徵載流子濃度開始佔據主導地位，雜質半導體呈現出本徵半導體的特性。 如果用nn0表示n型半導體中的多數載流子電子濃度，而pn0表示n型半導體中少數載流子空穴濃度，那麼n型半導體中 也就是說在器件正常工作的較寬溫度範圍內，隨溫度變化少子濃度發生顯著變化，因此依靠少子工作的半導體器件的溫度效能就會受到影響。對p型半導體的討論與上述類似。