Nivel de cuasi Fermi : energía utilizada en la física del estado sólido como un parámetro de la distribución de Fermi-Dirac para describir la concentración de portadores de carga fuera del equilibrio en un semiconductor , que son causados por la iluminación o la corriente eléctrica .
Cuando un semiconductor está en equilibrio termodinámico , la función de distribución de electrones en los niveles de energía se describe mediante la distribución de Fermi-Dirac . En este caso , el nivel de Fermi se define como el nivel de energía donde la probabilidad de encontrar un electrón es 1/2.
En un sistema termodinámicamente fuera de equilibrio (por ejemplo, que surge cuando una corriente eléctrica pasa a través de un semiconductor o cuando se ilumina ), el llenado de los niveles de energía con electrones y huecos cambia. Dado que el tiempo de relajación de los electrones en las subbandas de la banda de conducción es mucho más corto que su tiempo de vida , se puede suponer que los electrones se encuentran en un estado de equilibrio termodinámico en la banda de conducción. Lo mismo se aplica a los agujeros en la banda de valencia. Por lo tanto, se puede considerar que el nivel cuasi-Fermi denota el equilibrio termodinámico de los electrones en la banda de conducción y de los huecos en la banda de valencia . Debe enfatizarse que cuando la corriente fluye, se puede hablar de un cuasi-equilibrio termodinámico en lugar de un estado de equilibrio .
En ausencia de corrientes e iluminación externa, es decir, en equilibrio termodinámico , los cuasi -niveles de electrones y huecos coinciden.