Was ist der Grund dafür, dass das intrinsische Fermi-Niveau von Silizium geringfügig von der exakten Mitte der Bandlücke abweicht?

Antwort: B. Weil sich die effektiven Zustandsdichten (effektiven Massen) von Leitungs- und Valenzband unterscheiden

Bei intrinsischen Halbleitern liegt das Fermi-Niveau dort, wo Elektronen- und Löcherdichte gleich sind. Da die effektiven Zustandsdichten von Leitungs- und Valenzband wegen der unterschiedlichen effektiven Massen nicht gleich sind (Nc > Nv), gilt Ei = (Ec+Ev)/2 + (kT/2)·ln(Nv/Nc), und bei Silizium weicht es um etwa 0,01 eV zur Valenzbandseite von der Mitte ab. Gegenüber der Lücke von 1,12 eV ist das klein, und bei Berechnungen wird es üblicherweise als nahezu in der Mitte liegend betrachtet.