简述准费米能级的概念

准费米能级这个概念是为了方便讨论非平衡载流子的统计分布以及载流子浓度的能级而引入的。

对于处于热平衡状态的半导体，其中载流子在能带中的分布遵从Fermi-Dirac分布函数（f(E)），并且整个系统具有统一的Fermi能级（Ef），其中的电子和空穴的浓度都可以采用这同一条Fermi能级来表示：

其中

为本征载流子浓度，

分别为本征费米能级，掺杂后的费米能级，

为波兹曼常数，

为开氏温标下的温度。而对于处于非（热）平衡状态的半导体，由于Fermi-Dirac分布函数及其Fermi能级的概念在这时已经失去了意义，从而，也就不能再采用Fermi能级来讨论非平衡载流子的统计分布了。因此，非平衡载流子的浓度计算是一个很复杂的非平衡统计问题。

不过，对于非平衡状态下的半导体，其中的非平衡载流子可以近似地看成是处于一定的准平衡状态。例如，注入到半导体中的非平衡电子，在它们所处的导带内，通过与其他电子的相互作用，可以很快地达到与该导带相适应的、接近（热）平衡的状态，这个过程所需要的时间很短（该时间称为介电弛豫时间，大约在10-10ps以下），比非平衡载流子的寿命（即非平衡载流子的平均生存时间，通常是μs数量级）要短得多，所以，可近似地认为，注入到能带内的非平衡电子在导带内是处于一种“准平衡状态”。类似的，注入到价带中的非平衡空穴，也可以近似地认为它们在价带中是处于一种“准平衡状态”。因此，半导体中的非平衡载流子，可以认为它们都处于准平衡状态（即导带所有的电子和价带所有的空穴分别处于准平衡状态）。当然，导带电子与价带空穴之间，并不能认为处于准平衡状态（因为导带电子和价带空穴之间并不能在很短的时间内达到准平衡状态）。

对于处于准平衡状态的非平衡载流子，可以近似地引入与Fermi能级相类似的物理量——准Fermi能级来分析其统计分布；当然，采用准Fermi能级这个概念，是一种近似，但确是一种较好的近似。基于这种近似，对于导带中的非平衡电子，即可引入电子的准Fermi能级；对于价带中的非平衡空穴，即可引入空穴的准Fermi能级。

非平衡载流子 是指半导体收到外界条件的影响，例如光照或是加热，破坏了热平衡条件，迫使它处于与平衡状态偏离的状态，称为非平衡状态。
对于平衡态的半导体，在一定温度下，载流子的浓度是一定的，对于非平衡状态，会有多余的载流子产生。
准费米能级与电子的填充能级情况有关。例如 一块n型半导体，由于是施主杂质参杂，导致电子浓度很大，其准费米能级相对于费米能级，会高一些，接近导带。