假定费米能级位于离开带边较远的禁带之中。在这种情况下^,费米分布函数可以用玻尔兹曼分布函数来近似。但在有些情况下,费米能级EF可能接近或进入能带。 AD8421ARZ例如在重掺杂半导体中就可以发生这种情况。这种现象称为载流子的简并化,发生载流子简并化的半导体称为简并半导体。在简并半导体中,量子态被载流子占据概率很小的条件不再成立,不能再应用玻尔兹曼分布函数而必须使用费米分布函数来分析能带中载流子的统计分布问题。

   对于N型半导体,如果施主能级基本上电离,马必须在施主能级以下。对于P型半导体,如果受主能级基本上电离,马必须在受主能级以上。两种情况都意味着费米能级在禁带之中。因此费米能级位于禁带之中是和常温下浅能级杂质基本上全部电离这一事实相一致的。然而,当半导体中的杂质浓度相当高的时候,比如锗、硅中的Ⅲ-V族元素,它们的浓度达到101:~1019cm3时,不同原子上的波函数要发生重叠。在这种情况下,即使不电离, 电子和空穴也不再被束缚在固定的杂质上,而是可以在整个半导体中运动。杂质能级之间

会发生类似于能带的形成过程:单一的杂质能级将转变成为一系列高低不同的能级组成的“带”,成为杂质带。杂质带的宽度会随着杂质浓度的增加而加宽。