Kvasi- Fermi - tasoenergiaa käytetään puolijohdefysiikassa Fermi-Dirac-jakauman parametrina kuvaamaan valaistuksesta tai sähkövirrasta aiheutuvien epätasapainoisten varauksenkuljettajien pitoisuutta puolijohteessa .
Kun puolijohde on termodynaamisessa tasapainossa , elektronien jakautumisfunktio energiatasoissa kuvataan Fermi-Dirac-jakaumalla . Tässä tapauksessa Fermi-taso määritellään energiatasoksi , jolla elektronin löytämisen todennäköisyys on 1/2.
Termodynaamisesti epätasapainoisessa järjestelmässä (joka syntyy esimerkiksi silloin, kun sähkövirta johdetaan puolijohteen läpi tai kun se on valaistu ), energiatasojen täyttyminen elektroneilla ja aukoilla muuttuu. Ottaen huomioon, että elektronien relaksaatioaika johtavuuskaistan osakaistoissa on paljon lyhyempi kuin niiden elinikä , voidaan olettaa, että elektronit ovat termodynaamisen tasapainon tilassa johtavuuskaistalla. Sama koskee valenssinauhan reikiä. Siten kvasi-Fermi-tason voidaan katsoa merkitsevän termodynaamista tasapainoa elektroneille johtavuuskaistalla ja reikiä valenssikaistalla . On korostettava, että kun virta kulkee, voidaan puhua termodynaamisesti kvasitasapainosta tasapainotilan sijaan .
Virtojen ja ulkoisen valaistuksen puuttuessa, eli termodynaamisessa tasapainossa , elektronien ja reikien kvasitasot ovat samat.