Atšķirība starp Fermi enerģiju un Fermi līmeni

galvenā atšķirība starp Fermi enerģiju un Fermi līmeni ir šāds Fermi enerģija ir fermi līmeņa enerģija, turpretī Fermi līmenis ir vismazāk cieši saistīto elektronu lielums cietā stāvoklī.

Apzīmējumi fermi enerģija un Fermi līmenis ir nosaukti pēc fiziķa Enriko Fermi vārda. Fermi enerģija ir enerģijas vērtība Fermi līmenim absolūtā nulles temperatūrā (pie 0 K), savukārt Fermi līmenis ir elektronu ķīmiskais potenciāls.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir Fermi enerģija 
3. Kas ir Fermi līmenis?
4. Blakus salīdzinājums - Fermi enerģija pret Fermi līmeni tabulas formā
5. Kopsavilkums

Kas ir Fermi enerģija?

Fermi enerģija ir enerģijas vērtība Fermi līmenim absolūtā nulles temperatūrā (pie 0 K). Tā ir maksimālā kinētiskā enerģija, kāda šajā temperatūrā var būt elektronam. Turklāt Fermi enerģijas vērtība ir nemainīga konkrētai cietai vielai. Mēs varam definēt terminu Fermi enerģija kā materiāla augstāko aizņemto enerģijas līmeni absolūtā nulles temperatūrā. Citiem vārdiem sakot, visi cietās vielas elektroni mēdz aizņemt enerģijas stāvokļus pie cietās vielas Fermi enerģijas vai zem tās 0 K temperatūrā..

Metālos Fermi enerģija dod elektronu ātrumu vadīšanas laikā. Tāpēc metālu vadīšanas procesā procesu veicina tikai elektroni, kuru enerģija ir tuvu Fermi enerģijai.

01. attēls. Metāla, pusvadītāja un izolatora joslu spraugu salīdzināšana

Turklāt Fermi enerģijas jēdziens ir svarīgs, aprakstot pusvadītāju izturēšanos. Piemēram, n tipa pusvadītājiem fermi enerģija ir tuvu vadīšanas joslai. Turpretī p-veida pusvadītājiem fermi enerģija ir tuvu valences joslai.

Kas ir Fermi līmenis?

Fermi līmenis ir elektronu ķīmiskais potenciāls. Tas ir enerģijas līmenis, kurā elektrona atrašanas varbūtība ir 50%. Tā ir augstākā aizņemtā molekulārā orbitāle valences joslā pie 0 K. Tāpēc ir daudz brīvu stāvokļu, lai pieņemtu elektronus. Fermi līmenis atrodas diapazonā starp vadīšanas joslu un valences joslu.

Kāda ir atšķirība starp Fermi enerģiju un Fermi līmeni?

Fermi enerģija ir enerģijas vērtība Fermi līmenim absolūtā nulles temperatūrā (pie 0 K), bet Fermi līmenis ir elektronu ķīmiskais potenciāls. Tātad, mēs varam teikt, ka galvenā atšķirība starp fermi enerģiju un Fermi līmeni ir tā, ka Fermi enerģija ir Fermi līmeņa enerģija, turpretim Fermi līmenis ir vismazāk cieši saistītu elektronu mērījums cietā stāvoklī.

Zemāk infographic sniedz papildu informāciju par atšķirību starp fermi enerģiju un Fermi līmeni.

Kopsavilkums - Fermi enerģija pret Fermi līmeni

Fermi enerģija ir enerģijas vērtība Fermi līmenim absolūtā nulles temperatūrā (pie 0 K), savukārt Fermi līmenis ir elektronu ķīmiskais potenciāls. Tāpēc galvenā atšķirība starp fermi enerģiju un Fermi līmeni ir tāda, ka Fermi enerģija ir Fermi līmeņa enerģija, turpretī Fermi līmenis ir vismazāk cieši saistītu elektronu lielums cietā stāvoklī..

Atsauce:

1. “Kas ir Fermi enerģija? - Fizika." Metropolia saplūšana, Pieejams šeit.

Attēla pieklājība:

1. “BandGap-Comparison-withfermi-E” - nav sniegts mašīnlasāms autors. S-kei pieņemts (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām). - Nav nodrošināts mašīnlasāms avots. Uzņemts pašu darbs (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām) (CC BY-SA 2.5), izmantojot Commons Wikimedia