Dans un semi-conducteur écarté de l'équilibre thermique par éclairement ou injection de courant, comment appelle-t-on les niveaux introduits pour représenter séparément la densité d'électrons et la densité de trous ?

Réponse : B. Quasi-niveau de Fermi

Hors équilibre thermique, sous éclairement ou injection de courant, un seul niveau de Fermi ne peut représenter simultanément les densités d'électrons et de trous. On définit donc séparément des quasi-niveaux de Fermi (imrefs) pour les électrons et pour les trous, et l'on écrit par exemple n = ni·exp((EFn−Ei)/kT). Leur écart, par la relation np = ni²·exp(ΔEF/kT), correspond à la tension appliquée à une jonction PN ou à la tension de circuit ouvert d'une cellule solaire. Le courant est proportionnel à la pente du quasi-niveau de Fermi.