Rozdíl mezi energií Fermi a úrovní Fermi

klíčový rozdíl mezi energií Fermi a úrovní Fermi je to Fermiho energie je energie úrovně fermi, zatímco hladina fermi je mírou nejméně pevně vázaných elektronů v pevné látce.

Pojmy fermi energie a úroveň Fermi jsou pojmenovány po fyziku Enrico Fermi. Energie Fermi je hodnota energie pro hladinu Fermi při absolutně nulové teplotě (při 0 K), zatímco hladina Fermi je chemický potenciál elektronů.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je to Fermi Energy 
3. Co je Fermiho úroveň
4. Porovnání vedle sebe - Fermiho energie vs. Fermiho hladina v tabulkové formě
5. Shrnutí

Co je Fermi Energy?

Energie Fermi je hodnota energie pro hladinu Fermi při absolutně nulové teplotě (při 0 K). Je to maximální kinetická energie, kterou může mít elektron při této teplotě. Kromě toho je hodnota energie Fermi pro konkrétní pevnou látku konstantní. Můžeme definovat termín Fermiho energie jako nejvyšší úroveň obsazené energie materiálu při absolutní nulové teplotě. Jinými slovy, všechny elektrony pevné látky mají tendenci obsáhnout energetické stavy na nebo pod Fermiho energií při teplotě 0 K.

V kovech Fermiho energie dává rychlost elektronů během vedení. Proto během vedení kovů přispívají k procesu pouze elektrony, které mají energii blízkou Fermiho energii.

Obrázek 01: Porovnání pásmových mezer kovu, polovodiče a izolátoru

Kromě toho je při popisu chování polovodičů důležitý pojem Fermiho energie. Například polovodiče typu n mají svou fermi energii blízkou vodivému pásmu. Naproti tomu polovodiče typu p mají svou fermi energii blízkou valenčnímu pásmu.

Co je Fermiho úroveň?

Hladina fermi je chemický potenciál elektronů. Je to energetická úroveň, při které je pravděpodobnost nalezení elektronu 50%. Je to nejvyšší okupovaný molekulární orbitál ve valenčním pásmu při 0 K. Proto existuje mnoho neobsazených států, které mohou přijímat elektrony. Úroveň Fermi se nachází v bandgapu, mezi vodivým pásmem a valenčním pásmem.

Jaký je rozdíl mezi energií Fermi a úrovní Fermi?

Energie Fermi je hodnota energie pro hladinu Fermi při absolutně nulové teplotě (při 0 K), zatímco hladina Fermi je chemický potenciál elektronů. Můžeme tedy říci, že klíčovým rozdílem mezi fermi energií a hladinou Fermi je to, že Fermiho energie je energie úrovně Fermi, zatímco hladina Fermi je mírou nejméně pevně vázaných elektronů v pevné látce.

Pod infographic poskytuje další podrobnosti o rozdílu mezi energií fermi a úrovní Fermi.

Shrnutí - Fermi Energy vs Fermi Level

Energie Fermi je hodnota energie pro hladinu Fermi při absolutně nulové teplotě (při 0 K), zatímco hladina Fermi je chemický potenciál elektronů. Proto je klíčovým rozdílem mezi energií fermi a hladinou Fermi, že energie Fermi je energie hladiny Fermi, zatímco hladina Fermi je mírou nejméně pevně vázaných elektronů v pevné látce.

Odkaz:

1. „Co je to Fermi Energy? - Fyzika. “ Metropolia Confluence, K dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „BandGap-Comparison-withfermi-E“ - Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. Předpokládá se S-kei (na základě nároků na autorská práva). - Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný zdroj. Vlastní dílo převzato (na základě nároků na autorská práva) (CC BY-SA 2.5) prostřednictvím Commons Wikimedia