Сильно вироджені напівпровідники

Цей випадок реалізується, коли рівень Фермі лежить вище дна зони провідності на (2-3) kT або нижче стелі валентної зони на таку ж величину.

Для n -типу напівпровідників ця умова означає

а в інтегралі Фермі exp(x -η)≪1, а тому за верхню границю інтегрування можна взяти

x_max = (E_F - E_c)/(kT),

що виконується точно при Т = 0 і достатньо точно при вищих температурах. В такому разі для концентрації електронів одержимо

при цьому концентрація дірок визначається за формулою (1).

Якщо ж рівень Фермі лежить нижче стелі валентної зони (напівпровідник р -типу), тоді

а концентрація електронів у зоні провідності визначиться за формулою (3).

З наведених формул випливає, що у сильно вироджених напівпровідниках концентрація вільних носіїв не залежить від температури, як у металах.