En un semiconductor intrínseco (en comparación con la respuesta de daFireman relacionada con semiconductores dopados), la dirección del cambio del nivel de Fermi debido al aumento de temperatura depende de las masas efectivas de electrones y huecos (relacionadas con la densidad efectiva de estados).
http://britneyspears.ac/physics/basics/basics.htm Revisar ec. 26.
Supongamos que mantenemos constante el nivel de Fermi y aumentamos la temperatura. Si la densidad de estados de la banda de valencia es mayor que la de la banda de conducción, habrá más huecos que electrones y el sistema estaría cargado (lo cual es imposible). Por lo tanto, el nivel de Fermi necesita desplazarse hacia arriba, más cerca de la banda de conducción, para compensar esto.
Por lo tanto, en principio, el nivel de Fermi puede superar a Ec o Ev, solo se necesita la temperatura suficiente. En la práctica, el sistema podría derretirse antes de eso.