Rozdiel medzi energiou Fermi a úrovňou Fermi

kľúčový rozdiel medzi energiou Fermi a hladinou Fermi je to Fermiho energia je energia úrovne fermi, zatiaľ čo hladina fermi je mierou najmenej pevne viazaných elektrónov v pevnej látke.

Termíny fermi energie a hladina fermi sú pomenované podľa fyzika Enrico Fermi. Energia Fermi je hodnota energie pre hladinu Fermi pri absolútnej nulovej teplote (pri 0 K), zatiaľ čo hladina Fermi je chemický potenciál elektrónov..

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je Fermi Energy 
3. Čo je to úroveň Fermi
4. Porovnanie vedľa seba - Fermiho energia vs Fermiho hladina v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je Fermi Energy?

Energia Fermi je hodnota energie pre hladinu Fermi pri absolútnej nulovej teplote (pri 0 K). Je to maximálna kinetická energia, ktorú môže mať elektrón pri tejto teplote. Okrem toho je hodnota energie Fermi pre konkrétnu pevnú látku konštantná. Pojem Fermiho energia môžeme definovať ako najvyššiu obsadenú energetickú hladinu materiálu pri absolútnej nulovej teplote. Inými slovami, všetky elektróny v pevnej látke majú tendenciu obsadzovať energetické stavy pri alebo pod Fermiho energiou pri teplote 0 K.

V kovoch Fermiho energia udáva rýchlosť elektrónov počas kondukcie. Preto počas vedenia kovov budú do procesu prispievať iba elektróny, ktoré majú energiu blízku Fermiho energii.

Obrázok 01: Porovnanie pásových medzier z kovu, polovodiča a izolátora

Okrem toho je pojem fermiho energia dôležitý pri opise správania polovodičov. Napríklad polovodiče typu n majú svoju fermilovú energiu blízko vodivého pásma. Oproti tomu polovodiče typu p majú svoju fermi energiu blízku valenčnému pásmu.

Čo je Fermiho úroveň?

Hladina fermi je chemický potenciál elektrónov. Je to energetická úroveň, pri ktorej je pravdepodobnosť nájdenia elektrónu 50%. Je to najvyššie obsadený molekulárny orbitál v valenčnom pásme pri 0 K. Preto existuje veľa voľných štátov, ktoré môžu prijímať elektróny. Úroveň Fermi sa nachádza v bandgape, medzi vodivým pásmom a valenčným pásmom.

Aký je rozdiel medzi Fermiho energiou a Fermiho úrovňou?

Energia Fermi je hodnota energie pre hladinu Fermi pri absolútnej nulovej teplote (pri 0 K), zatiaľ čo hladina Fermi je chemický potenciál elektrónov. Môžeme teda povedať, že kľúčovým rozdielom medzi fermiovou energiou a hladinou Fermi je to, že energia Fermi je energia úrovne fermi, zatiaľ čo hladina fermi je mierou najmenej pevne viazaných elektrónov v pevnej látke..

Nižšie uvedený infographic poskytuje ďalšie podrobnosti o rozdieloch medzi energiou fermi a hladinou fermi.

Zhrnutie - Fermi Energy vs Fermi Level

Energia Fermi je hodnota energie pre hladinu Fermi pri absolútnej nulovej teplote (pri 0 K), zatiaľ čo hladina Fermi je chemický potenciál elektrónov. Preto je kľúčovým rozdielom medzi fermiovou energiou a hladinou Fermi to, že energia Fermi je energia hladiny fermi, zatiaľ čo hladina Fermi je mierou najmenej pevne viazaných elektrónov v pevnej látke..

referencie:

1. „Čo je to Fermi Energy? - Fyzika. “ Sútok Metropolia, K dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „BandGap-Comparison-withfermi-E“ - Nebol poskytnutý žiadny strojovo čitateľný autor. Predpokladané S-kei (na základe nárokov na autorské práva). - Nie je k dispozícii žiadny strojovo čitateľný zdroj. Vlastná práca prevzatá (na základe nárokov na autorské práva) (CC BY-SA 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia