A fuvarozó elosztásának törvénye a félvezető zónákban

Belső félvezető, 0 K hőmérsékleten, minden elektron

vannak a valence sávban. Amikor a hőmérséklet emelkedik, a valenciasávban lévő elektronok egy része áthalad a vezetési sávba. Határozza meg a valószínűséget

egy elektron (vagy lyuk) egy vagy másik energiaszinten történő megtalálása

egy adott hőmérsékleten a Fermi-Dirac eloszlással nyerhetjük:

ahol W egy adott szint energiája, J;

k a Boltzmann konstans;

T az abszolút hőmérséklet;

A WF az energiaszintnek, a valószínűségnek megfelelő energia

amelynek töltése T ≠ 0 K-ban 1/2, és Fermi-szintnek nevezik.

0 K hőmérsékleten F (W) n változik hirtelen. Mindenkinek

az energia szintje a Fermi szint alá esik (W

F (W) = 1, azaz. a valenciasáv (II) kitöltésével rendelkező elektronok valószínűsége 1 (vagy 100%); minden szinten a Fermi szint felett (W.

Mivel az energia szintje a sávhézagban, az elektronok

Nem helyezhetők el, a Fermi-Dirac eloszlás tisztességtelen. T ≠ 0 K esetén a valószínűségi görbe sima megjelenést mutat, szimmetrikus a Fermi szinthez képest. A Fermi szintje egy belső félvezetőben T = 0 K-nál közelíti meg a tiltott zenekar közepét. A Fermi-Dirac eloszlás a szennyező félvezetőkre is érvényes. A Fermi szint n-típusú félvezetőkből a középső részből

a vezetõszalag aljához képest elmozdul, és minél közelebb van a vezetõsáv aljához, annál nagyobb a donorszennyezõ koncentrációja. P-típusú félvezetőben a Fermi-szint a tiltott sáv közepétől a valence sáv felé mozog, és közelebb van a valence sávhoz, annál nagyobb az akceptor-szennyeződés koncentrációja. A félvezető hőmérsékletét befolyásolja a félvezető hőmérséklete is: n-típusú félvezetőben, minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál magasabb a Fermi szint. Egy p-típusú félvezetőben, minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál alacsonyabb a Fermi szint (közelebb van a valence sáv tetejéhez).