Electrons in the conduction band
En los semiconductores, la conducción eléctrica es posible gracias a los electrones que se encuentran en la banda de conducción. La concentración de estos electrones en equilibrio térmico está determinada por la estadística de Fermi-Dirac y la densidad de estados disponible en la banda de conducción.
La siguiente ecuación describe la densidad de electrones [cm-3] en la banda de conducción de un semiconductor en función de la temperatura (
), la masa efectiva de los electrones (m_n), y la posición relativa del nivel de Fermi (E_F) con respecto al borde de la banda de conducción (E_C).
![\[n = 2 \left( \frac{2 \pi m_n k_B T}{h^2} \right)^{3/2} e^{-\frac{(E_c - E_f)}{k_B T}}\]](https://jesuscapistran.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-aea08b5ea17e26bede1e5de18ba449e8_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Nc = Effective denisity of states at the conduction band
El término 
representa la densidad efectiva de estados en la banda de conducción, la cual define el número de estados electrónicos disponibles por unidad de volumen en dicha banda que pueden ser ocupados por electrones.
![\[n = N_c e^{-\frac{(E_c - E_f)}{k_B T}}\]](https://jesuscapistran.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-9cde3a16a416b3b565e19bb733dd624f_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
Donde:
es la masa efectiva del electrón en el material semiconductor, que toma en cuenta la influencia del potencial periódico del cristal sobre el movimiento del electrón.-
es la constante de Boltzmann, que relaciona la temperatura con la energía térmica. - es la temperatura absoluta en Kelvin.
es la constante de Planck, que representa la cuantización de la energía en mecánica cuántica.