什麼是費米能階
電子佔據該能階的機率剛好為 1/2 的能量。n 型偏向導電帶側，p 型偏向價電帶側。
日文名稱: フェルミ準位
「費米能階」出現在2領域的2道練習題中（先進電晶體（FinFET與GAA）, 氧化與擴散等）。
這個名詞所屬的領域: 半導體物性
練習費米能階的題目
閘極絕緣膜使用 High-k（高介電常數）材料的主要原因為何？
- A使用介電常數高的材料，就能在加厚實體膜厚、抑制穿隧電流的同時，獲得較大的閘極電容
- B為了降低配線的電阻
- C為了讓閘極絕緣膜本身變得不再需要
在雜質濃度遠高於本質載子密度的區域，關於砷等的擴散係數隨濃度改變的現象，下列說明何者正確？
- A高濃度時電子增加，帶電點缺陷增加等，使擴散係數隨濃度增大
- B高濃度時雜質完全不擴散
- C擴散係數與濃度無關，始終固定
查看答案與解析
正確答案：A. 高濃度時電子增加，帶電點缺陷增加等，使擴散係數隨濃度增大
存在高濃度雜質時，費米能階會移動，帶電空缺與間隙矽的濃度增加。再加上雜質離子與電子的分布差異所產生的內部電場會推動離子，因此擴散係數會隨濃度而增大。所以高濃度的擴散分布，比起單純的 erfc 或高斯分布，更接近平坦且前端陡峭的箱形。砷在源極、汲極形成陡峭接面，也是這項特性的結果。
解析中的「費米能階」
High-k 膜與多晶矽閘極的界面容易使臨界電壓被固定（費米能階釘扎），因此與金屬閘極搭配使用，自 45 nm 世代（2007 年）起採用。
閘極絕緣膜使用 High-k（高介電常數）材料的主要原因為何？存在高濃度雜質時，費米能階會移動，帶電空缺與間隙矽的濃度增加。
在雜質濃度遠高於本質載子密度的區域，關於砷等的擴散係數隨濃度改變的現象，下列說明何者正確？