Fermi energia ja Fermi taseme erinevus

võtme erinevus Fermi energia ja Fermi taseme vahel on see Fermi energia on fermi taseme energia, samas kui Fermi tase on tahke aine kõige vähem tihedalt seotud elektronide mõõt.

Mõisted fermi energia ja Fermi tase on nimetatud füüsiku Enrico Fermi järgi. Fermi energia on Fermi taseme energia väärtus absoluutse nulltemperatuuri juures (0 K juures), samas kui Fermi tase on elektronide keemiline potentsiaal.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on Fermi energia 
3. Mis on Fermi tase
4. Kõrvuti võrdlus - Fermi energia vs Fermi tase tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on Fermi energia?

Fermi energia on Fermi taseme energia väärtus absoluutse nulltemperatuuri juures (0 K juures). See on maksimaalne kineetiline energia, mis elektronil sellel temperatuuril võib olla. Veelgi enam, Fermi energia väärtus on kindla tahke aine puhul konstantne. Mõistet Fermi energia võime määratleda kui materjali kõrgeimat hõivatud energiataset absoluutse nulltemperatuuri korral. Teisisõnu, kõik tahke aine elektronid hõivavad energiaseisundeid tahke aine fermi energiaga või sellest madalamal 0 K temperatuuril.

Metallides annab Fermi energia juhtivuse ajal elektronide kiiruse. Seetõttu aitavad metallide juhtivuse protsessis kaasa ainult elektronid, mille energia on Fermi energia lähedal.

Joonis 01: metalli, pooljuhi ja isolaatori ribavahemike võrdlus

Lisaks on pooljuhtide käitumise kirjeldamisel oluline Fermi energia mõiste. Näiteks n-tüüpi pooljuhtide fermi-energia on juhtivusriba lähedal. P-tüüpi pooljuhtide fermi-energia seevastu on valentsusriba lähedal.

Mis on Fermi tase?

Fermi tase on elektronide keemiline potentsiaal. See on energiatase, milles elektroni leidmise tõenäosus on 50%. See on kõrgeim hõivatud molekulaarne orbitaal valentsvahemikus temperatuuril 0 K. Seetõttu on elektronide vastuvõtmiseks palju vabu olekuid. Fermi tase asub ribalaiuses, juhtivuse riba ja valentsriba vahel.

Mis vahe on Fermi energia ja Fermi taseme vahel?

Fermi energia on Fermi taseme energia väärtus absoluutsel nulltemperatuuril (0 K juures), samal ajal kui Fermi tase on elektronide keemiline potentsiaal. Seega võime öelda, et peamine erinevus fermi energia ja Fermi taseme vahel on see, et Fermi energia on Fermi taseme energia, samas kui Fermi tase on tahke aine kõige vähem tihedalt seotud elektronide mõõt.

Allpool infograafik pakub lisateavet fermi energia ja Fermi taseme erinevuse kohta.

Kokkuvõte - Fermi energia vs Fermi tase

Fermi energia on Fermi taseme energia väärtus absoluutsel nulltemperatuuril (0 K juures), samal ajal kui Fermi tase on elektronide keemiline potentsiaal. Seetõttu on fermi energia ja Fermi taseme peamine erinevus selles, et Fermi energia on Fermi taseme energia, samas kui Fermi tase on tahke aine kõige vähem tihedalt seotud elektronide mõõt.

Viide:

1. “Mis on Fermi energia? - Füüsika." Metropolia koosmõju, Saadaval siin.

Pilt viisakalt:

1. “BandGap-Comparison-withfermi-E” - masinloetavat autorit ei pakuta. S-kei oletas (põhineb autoriõiguse väidetel). - Masinloetavat allikat pole. Eeldatakse, et nende enda tehtud tööd (põhinevad autoriõiguse väidetel) (CC BY-SA 2.5) Commons Wikimedia kaudu