Diferența cheie dintre energia Fermi și nivelul Fermi este că energia Fermi este energia nivelului Fermi, în timp ce nivelul Fermi este o măsură a electronilor mai puțin strâns legați dintr-un solid.
Termenii energie fermi și nivel Fermi sunt numiți după fizicianul Enrico Fermi. Energia Fermi este valoarea energiei pentru un nivel Fermi la temperatura zero absolut (la 0 K), în timp ce nivelul Fermi este potențialul chimic al electronilor.
Ce este Fermi Energy?
Energia Fermi este valoarea energiei pentru un nivel Fermi la temperatura zero absolut (la 0 K). Este energia cinetică maximă pe care o poate avea un electron la această temperatură. Mai mult, valoarea energiei Fermi este constantă pentru un anumit solid. Putem defini termenul de energie Fermi ca fiind cel mai în alt nivel de energie ocupat al unui material la temperatura zero absolută. Cu alte cuvinte, toți electronii unui solid tind să ocupe stări de energie la sau sub energia Fermi a solidului la o temperatură de 0 K.
În metale, energia Fermi dă viteza electronilor în timpul conducției. Prin urmare, în timpul conducerii metalelor, numai electronii care au energie apropiată de energia Fermi vor contribui la proces.
Figura 01: Compararea intervalelor de bandă de metal, semiconductor și izolator
În plus, conceptul de energie Fermi este important în descrierea comportamentului semiconductorilor. De exemplu, semiconductorii de tip n au energia lor fermi aproape de banda de conducere. În schimb, semiconductorii de tip p au energia fermi aproape de banda de valență.
Ce este Fermi Level?
Nivelul Fermi este potențialul chimic al electronilor. Este un nivel de energie în care probabilitatea de a găsi un electron este de 50%. Este cel mai în alt orbital molecular ocupat din banda de valență la 0 K. Prin urmare, există multe stări libere pentru a accepta electroni. Nivelul Fermi este situat la bandgap, între banda de conducere și banda de valență.
Care este diferența dintre Fermi Energy și Fermi Level?
Energia Fermi este valoarea energiei pentru un nivel Fermi la temperatura zero absolută (la 0 K), în timp ce nivelul Fermi este potențialul chimic al electronilor. Deci, putem spune că diferența cheie dintre energia Fermi și nivelul Fermi este că energia Fermi este energia nivelului Fermi, în timp ce nivelul Fermi este o măsură a electronilor legați cel mai puțin într-un solid.
Infograficul de mai jos oferă detalii suplimentare despre diferența dintre energia fermi și nivelul Fermi.
Rezumat – Fermi Energy vs Fermi Level
Energia Fermi este valoarea energiei pentru un nivel Fermi la temperatura zero absolută (la 0 K), în timp ce nivelul Fermi este potențialul chimic al electronilor. Prin urmare, diferența cheie dintre energia Fermi și nivelul Fermi este că energia Fermi este energia nivelului Fermi, în timp ce nivelul Fermi este o măsură a electronilor legați cel mai puțin într-un solid.
