状态密度g，就是在能带中能量E附近每单位能量间隔内的量子态数。 能量为E的一个量子态被电子占据的概率，f(E)称为电子的费米分布函数，它是描写热平衡状态下，电子在允许的量子态上如何分布的一个统计分布函数。 费米能级与温度，半导体类型，杂质含量以及能量零点的选择有关。是一参考能级标志着电子填充能级的水平。半导体的费米能级一般在禁带内。处于热平衡状态的系统有统一的化学势，所以处于热平衡状态的电子系统有统一的费米能级。 在E-Ef，远大于k0t时泡利原理失去作用，费米分布函数，成为波尔兹曼分布函数。 服从玻尔兹曼统计率的电子系统成为非简并性系统，当Ef进入导带或价带，此时导带底和价带顶上的量子态基本上都被占据，需要考虑泡利不相容原理，只能使用费米分布，称为载流子的简并化。此时半导体称为简并半导体。 简并化条件，与杂质浓度，温度和杂质电离能有关。杂质电离能越小，使杂质浓度较小时就已发生简并化。杂质浓度越大，越容易发生简并，发生简并的温度范围越宽。简并时杂质没有充分电离。 电子和空穴的浓度乘积与费米能级和所含杂质无关。只与半导体材料的类型(禁带宽度)，和温度有关。 本征半导体就是没有杂质和缺陷的半导体。本征激发就是当半导体的温度大于零k时，就有电子从价带激发到导带去，价带中产生空穴，导带中产生自由电子。本征费米能级一般在禁带中心，也有特殊的如锑化铟，在禁带中上。本征载流子的浓度对于同一材料来说，温度越高，浓度越高；不同材料在相同温度下，禁带宽度越大，载流子浓度越小。 在重掺杂的半导体中杂质浓度很高，杂质电子可能在杂质原子之间产生共有化运动，使孤立的电子能级形成能带，通常称为杂质能带。杂质能带中的杂质电子，可以通过杂质原子之间的共有化运动参加导电的现象称为杂质带导电。 简并情况下，施主能级扩展为一个能带并进入导带中宇导带相连，形成了新的简并导带使导带的状态密度发生了变化，简并导带的尾部深入到禁带中称为能带边缘的延伸。