本征半导体的费米能级ef位于禁带

本征半导体的费米能级ef精确位于禁带中央位置。这一特性源于导带电子数与价带空穴数完全相等的事实。硅的禁带宽度约1.1电子伏特，费米能级ef正好处于导带底下方0.55电子伏特处。锗的禁带宽度约0.67电子伏特，费米能级ef同样位于禁带正中央。温度变化不影响费米能级ef在禁带中的位置，只改变载流子数量。砷化镓的禁带宽度约1.43电子伏特，费米能级ef依然保持在禁带中间位置。

本征半导体的费米能级ef位置直接影响电导率大小。室温下硅的电导率约为4.4×10^-4西门子/米，锗约为2.2西门子/米，两者差异源于禁带宽度不同。费米能级ef位于禁带中央使得电子从价带跃迁到导带所需的能量最小化。掺杂后费米能级ef位置会移动，n型半导体向导带靠近，p型半导体向价带靠近。这种位置变化使载流子浓度增加3-6个数量级，显著提高导电能力。