Ein physikalisches Kriterium der Separierbarkeit eines thermodynamischen Systems ist die Tatsache, daß Wechselwirkungen innerhalb eines Teilsystems sehr viel stärker sind als Wechselwirkungen mit anderen Teilsystemen [52]. Der Energietransport, zum Beispiel, ist im Kristallgitter und in den Trägersystemen grundsätzlich verschieden. Es liegt also nahe, den gesamten Energiefluß als Summe der Beiträge des Elektronensystems, des Löchersystems und des Phononensystems zu betrachten. Diese Unterteilung ist konsistent mit dem in der statistischen Physik üblichen Ansatz, jeweils eine Boltzmanngleichung zur getrennten Behandlung des Elektronen-, Löcher- und Phononentransports zu verwenden.
In der isothermischen Transporttheorie des Halbleiters werden die Elektronen im Leitungsband und die Löcher im Valenzband im Nichtgleichgewicht durch zwei verschiedene elektrochemische Potentiale (Quasifermipotentiale) beschrieben. Eine analoge Situation ergibt sich in Zuständen, in denen den Elektronen, sowie den Löchern und Phononen verschiedene Temperaturen zugeordnet werden müssen ('heiße' Ladungsträger).
Das Problem der Definition einer Temperatur für jedes der drei
Teilsysteme kann in Analogie zur Definition der elektrochemischen Potentiale
für verschiedene Subsysteme gelöst werden.
Verschiedene Energieformen lassen sich mit konjugierten Paaren intensiver
und extensiver Variablen darstellen.
Wie die elektrochemische Energiedichte als Produkt der Quasifermipotentiale
und der dazugehörigen Ladungsträgerkonzentrationen
geschrieben wird,
muß die Wärmeenergiedichte der Teilsysteme als Produkt
subsystemspezifischer
Temperaturen und Entropiedichten 
angesetzt werden.
Die Gibbsfunktion der totalen inneren Energie des Halbleiters (3.35)
läßt sich in drei voneinander unabhängige Gibbsfunktionen der
totalen inneren Energie der Teilsysteme zerlegen,
indem die extensiven Variablen 
der Gibbsfunktion
des Gesamtsystems so in Klassen eingeteilt werden,
daß die intensiven Variablen eines Teilsystems allein von den extensiven
Variablen desselben Systems abhängen [56]:
Die Gibbsfunktionen der voneinander unabhängigen Teilsysteme
, 
, 
haben keine gemeinsamen extensiven Variablen.
, und stellen jeweils für sich
totale Differentiale der ihnen zugeordneten, extensiven
Zustandsvariablen dar.
Die daraus folgende formalmathematische Tatsache der Unabhängigkeit
der intensiven Variablen des einen Teilsystems von den extensiven
Variablen aller übrigen Teilsysteme ist empirisch zu
verifizieren, kann jedoch im Halbleiter als erfüllt betrachtet werden.
