Разница между энергией Ферми и уровнем Ферми

ключевое отличие между энергией Ферми и уровнем Ферми является то, что Энергия Ферми - это энергия уровня Ферми, тогда как уровень Ферми - это мера наименее сильно связанных электронов в твердом теле..

Термины энергия Ферми и уровень Ферми названы в честь физика Энрико Ферми. Энергия Ферми - это значение энергии для уровня Ферми при абсолютной нулевой температуре (при 0 К), тогда как уровень Ферми - это химический потенциал электронов..

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое энергия Ферми? 
3. Что такое уровень Ферми?
4. Сравнение энергии Ферми с уровнем Ферми в табличной форме.
5. Резюме

Что такое Fermi Energy?

Энергия Ферми - это значение энергии для уровня Ферми при абсолютной нулевой температуре (при 0 К). Это максимальная кинетическая энергия, которую электрон может иметь при этой температуре. Кроме того, значение энергии Ферми является постоянным для конкретного твердого тела. Мы можем определить термин энергия Ферми как высший уровень занимаемой энергии материала при абсолютной нулевой температуре. Другими словами, все электроны твердого тела стремятся занять энергетические состояния при или ниже энергии Ферми твердого тела при температуре 0 K.

В металлах энергия Ферми дает скорость электронов во время проводимости. Следовательно, во время проводимости металлов, только электроны, имеющие энергию, близкую к энергии Ферми, будут способствовать процессу.

Рисунок 01: Сравнение запрещенных зон металла, полупроводника и изолятора

Кроме того, концепция энергии Ферми важна при описании поведения полупроводников. Например, полупроводники n-типа имеют энергию ферми, близкую к зоне проводимости. Напротив, полупроводники p-типа имеют энергию ферми, близкую к валентной зоне.

Что такое уровень Ферми??

Уровень Ферми - это химический потенциал электронов. Это энергетический уровень, при котором вероятность обнаружения электрона составляет 50%. Это самая высокая занятая молекулярная орбиталь в валентной зоне при 0 К. Поэтому существует много вакантных состояний, чтобы принимать электроны. Уровень Ферми расположен в запрещенной зоне, между зоной проводимости и валентной зоной..

В чем разница между энергией Ферми и уровнем Ферми?

Энергия Ферми - это значение энергии для уровня Ферми при абсолютной нулевой температуре (при 0 К), в то время как уровень Ферми представляет собой химический потенциал электронов. Таким образом, мы можем сказать, что ключевое различие между энергией Ферми и уровнем Ферми состоит в том, что энергия Ферми является энергией уровня Ферми, тогда как уровень Ферми является мерой наименее тесно связанных электронов в твердом теле..

Ниже инфографика предоставляет дополнительную информацию о разнице между энергией ферми и уровнем Ферми.

Резюме - Fermi Energy против уровня Ферми

Энергия Ферми - это значение энергии для уровня Ферми при абсолютной нулевой температуре (при 0 К), в то время как уровень Ферми представляет собой химический потенциал электронов. Следовательно, ключевое различие между энергией Ферми и уровнем Ферми состоит в том, что энергия Ферми является энергией уровня Ферми, тогда как уровень Ферми является мерой наименее сильно связанных электронов в твердом теле..

Ссылка:

1. «Что такое Fermi Energy? - Физика. Метрополия Слияние, Доступна здесь.

Изображение предоставлено:

1. «BandGap-Comparison-withfermi-E» - машиночитаемый автор не предоставлен. Предположительно S-kei (основываясь на заявлении об авторском праве). - Нет машиночитаемого источника. Предположительно собственная работа (основываясь на заявлении об авторском праве) (CC BY-SA 2.5) через Commons Wikimedia