Forskel mellem Fermi Energy og Fermi Level

Det vigtigste forskel mellem Fermi energi og Fermi niveau er det Fermi-energi er fermi-niveauet, mens Fermi-niveau er et mål for mindst tæt bundne elektroner inden for et fast stof.

Udtrykkene fermi energy og Fermi niveau er opkaldt efter fysikeren Enrico Fermi. Fermi-energi er værdien af ​​energi for et Fermi-niveau ved absolut nul temperatur (ved 0 K), mens Fermi-niveauet er det kemiske potentiale for elektroner.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Fermi Energy 
3. Hvad er Fermi-niveau
4. Sammenligning side ved side -Fermi Energy vs Fermi niveau i tabelform
5. Resume

Hvad er Fermi Energy?

Fermi-energi er værdien af ​​energi for et Fermi-niveau ved absolut nul temperatur (ved 0 K). Det er den maksimale kinetiske energi, en elektron kan have ved denne temperatur. Desuden er værdien af ​​Fermi-energi konstant for et bestemt fast stof. Vi kan definere udtrykket Fermi-energi som det højeste optagede energiniveau for et materiale ved absolut nul temperatur. Med andre ord, alle elektroner fra et fast stof har en tendens til at optage energitilstander ved eller under faststoffets Fermi-energi ved 0 K temperatur.

I metaller giver Fermi-energi hastigheden for elektroner under ledning. Derfor under ledning af metaller er det kun elektroner, der har energi tæt på Fermi-energien, der vil bidrage til processen.

Figur 01: Sammenligning af båndhuller i metal, halvleder og isolator

Desuden er begrebet Fermi energi vigtigt i beskrivelsen af ​​halvledernes opførsel. F.eks. Har halvledere af n-typen deres fermi-energi tæt på ledningsbåndet. I modsætning hertil har halvlederne af p-typen deres fermi-energi tæt på valensbåndet.

Hvad er Fermi-niveau?

Fermi-niveau er det kemiske potentiale for elektroner. Det er et energiniveau, hvor sandsynligheden for at finde et elektron er 50%. Det er den højeste besatte molekylære orbital i valensbåndet ved 0 K. Derfor er der mange ledige tilstande til at acceptere elektroner. Fermi-niveauet er placeret ved båndhullet mellem ledningsbåndet og valensbåndet.

Hvad er forskellen mellem Fermi Energy og Fermi Level?

Fermi-energi er værdien af ​​energi for et Fermi-niveau ved absolut nul temperatur (ved 0 K), mens Fermi-niveauet er det kemiske potentiale for elektroner. Så vi kan sige, at den vigtigste forskel mellem fermi-energi og Fermi-niveau er, at Fermi-energi er energien fra Fermi-niveau, hvorimod Fermi-niveau er et mål for mindst tæt bundne elektroner inden for et solidt.

Nedenfor infographic giver yderligere detaljer om forskellen mellem fermi energi og Fermi niveau.

Resume - Fermi Energy vs Fermi Level

Fermi-energi er værdien af ​​energi for et Fermi-niveau ved absolut nul temperatur (ved 0 K), mens Fermi-niveauet er det kemiske potentiale for elektroner. Derfor er den vigtigste forskel mellem fermi-energi og Fermi-niveau, at Fermi-energi er energien fra Fermi-niveau, hvorimod Fermi-niveau er et mål for mindst tæt bundne elektroner inden for et fast stof.

Reference:

1. “Hvad er Fermi Energy? - Fysik. ” Metropolia Confluence, Tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “BandGap-sammenligning-medfermi-E” - Ingen maskinlæsbar forfatter leveret. S-kei antog (baseret på ophavsretskrav). - Der findes ingen maskinlæsbar kilde. Eget arbejde antaget (baseret på ophavsretskrav) (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia