Ferminiveau
Das folgende Applet zeigt die Bestimmung des Ferminiveaus WF abhängig von den Dotierungsdichten ND und NA eines Halbleiters. Ausgangspunkt zur Bestimmung des Ferminiveaus ist das Ladungsgleichgewicht: 
wobei p0 und n0 durch die Beziehungen
mit den äquivalenten Zustandsdichten Nv und Nc ausgedrückt werden können. Die Bestimmung des Ferminiveaus erfolgt durch grafische Lösung der obigen Gleichungen. Dabei kann die Anzahl der ionisierten Dotierungsatome ND+ und NA- als von WF unabhängig betrachtet werden. Ebenso kann davon ausgegangen werden, dass alle Dotierungsatome ionisiert sind. Durch die halblogarithmische Darstellung werden aus den Exponentialkurven Geraden mit der Steigung q/kT. Der Schnittpunkt der beiden Kurven gibt schließlich den Wert für das gesuchte Ferminiveau WF an.
Man sieht:
- Bei undotierten Halbleitern liegt das Ferminiveau etwa in der Mitte des verbotenen Bandes.
- Dotiert man den Halbleiter mit Donatoren (Erhöhung von ND), so wandert der Schnittpunkt der beiden Kurven zur Leitungsbandkante Wc. Bei einer Dotierung mit Akzeptoren wandert das Ferminiveau entsprechend zur Valenzbandkante Wv.
- Wird der Halbleiter sowohl mit Donatoren als auch mit Akzeptoren dotiert, so wird das Verhalten des Halbleiters (n- oder p-Typ) allein durch die Dotieratome mit der höheren Konzentration bestimmt.
- Da für einen undotierten Halbleiter die Trägerdichten n0 und p0 gleich der Eigenleitungsträgerdichte ni sind und das Ferminiveau WF gleich dem Eigenleitungsniveau Wi ist, folgen unmittelbar die wichtigen Beziehungen:
.