什么是半导体的热平衡状态

没有受到外界作用（即无电压、光照等）的半导体,就说它处于热平衡状态.

这时半导体中的载流子称为平衡载流子,在温度不变时,载流子浓度是一定的.载流子在各个能级上的分布遵从平衡统计分布函数——Fermi分布函数或者Boltzmann分布函数.Fermi能级概念适用.

半导体、绝缘体和导体由禁带宽度划分，即导带与价带之间的相对位置决定。

1 导体的导带和价带基本重合，禁带宽度为0，电子由价带进入导带基本无需额外能量，因此内部存在大量自由电子，具有低电阻率。

2 半导体导带和价带距离适中，即禁带宽度适中，因此价带中的电子在常见能量级别的激励下，例如光、热和电压，即可进入导带，导致半导体电阻率变化。

3 绝缘体与半导体类同，但禁带宽度很宽，需要大量能量才能导电，例如高于5000V的高压电，因此电阻率很高。光和热通常无法导致绝缘体导电，绝缘体一般耐热性不高，能导致电子跃迁到导带的温度下，大部分碳基绝缘体已经碳化，其余绝缘体已经熔化或气化。

---