Pourquoi le niveau de Fermi intrinsèque du silicium s'écarte-t-il légèrement du milieu exact de la bande interdite ?

Réponse : B. Parce que les densités d'états effectives (masses effectives) des bandes de conduction et de valence diffèrent

Dans un semi-conducteur intrinsèque, le niveau de Fermi se place là où les densités d'électrons et de trous sont égales. Les densités d'états effectives des bandes de conduction et de valence n'étant pas égales du fait des masses effectives différentes (Nc > Nv), Ei = (Ec+Ev)/2 + (kT/2)·ln(Nv/Nc), et le niveau se décale dans le silicium d'environ 0,01 eV vers la bande de valence. Cet écart est faible devant la bande interdite de 1,12 eV, et l'on considère habituellement le niveau comme situé au milieu pour les calculs.