Квазиуровни ферми - энергетич. уровни, характеризующие заполнение разрешённых энергетич. зон носителями заряда в полупроводниках в неравновесных условиях. В состоянии термодинамич. равновесия распределение носителей по энергиям описывается Ферми - Дирака статистикой и определяется температурой Т и ферми-энергией EF. При освещении полупроводника или инжекции носителей заряда равновесие нарушается. Однако может возникать квазиравновесное состояние. Если времена релаксации
импульса и энергии для электронов и дырок намного меньше времени их
рекомбинации, то внутри каждой разрешённой энергетич. зоны
устанавливается равновесное распределение по энергиям с температурой
решётки. Однако отношение концентраций электронов и дырок при этом
является неравновесным. Это означает, что не существует единого уровня
Ферми для всей системы, а каждой зоне соответствует фермиевское
распределение для электронов и дырок со "своим" уровнем Ферми:
(величины EЭF, EДF - расстояния К. Ф. от краёв зон). В условиях, когда можно ввести К. Ф., соотношения, связывающие концентрации электронов nЭ и дырок nД с положением соответствующих К. Ф., имеют тот же вид, что и в равновесных условиях:
(ni - равновесная концентрация носителей каждого знака в собственном полупроводнике), что является обобщением действующих масс закона
для квазиравновесной системы. Если имеется достаточно быстрый обмен
носителями заряда между зоной проводимости (или валентной зоной) и
группой локальных уровней в запрещённой зоне, то для них можно ввести
общий К. Ф.
Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в
FAQ по эфирной физике.
