Разлика между енергията на Fermi и нивото на Fermi

Най- ключова разлика между енергията на Ферми и нивото на Ферми е това Енергията на Ферми е енергията на нивото на ферми, докато нивото на Ферми е мярка за най-малко плътно свързани електрони в твърдото тяло.

Термините ферми енергия и ниво на Ферми са кръстени на физика Енрико Ферми. Енергията на Ферми е стойността на енергията за ниво на Ферми при абсолютна нулева температура (при 0 К), докато нивото на Ферми е химическият потенциал на електроните.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Fermi Energy 
3. Какво е ниво на Ферми
4. Паралелно сравнение - Ниво на Ферми Енергия срещу Ферми в таблична форма
5. Резюме

Какво е Fermi Energy?

Fermi енергия е стойността на енергията за ниво на Fermi при абсолютна нулева температура (при 0 K). Това е максималната кинетична енергия, която може да има електрон при тази температура. Освен това стойността на енергията на Ферми е постоянна за определено твърдо вещество. Можем да определим термина Fermi енергия като най-високото заето енергийно ниво на материал при абсолютна нулева температура. С други думи, всички електрони на твърдото вещество са склонни да заемат енергийни състояния при или под енергията на Ферми на твърдото вещество при 0 K температура.

В металите енергията на Ферми дава скоростта на електрони по време на проводимост. Следователно, по време на провеждането на метали, само електрони с енергия, близка до енергията на Ферми, ще допринесат за процеса.

Фигура 01: Сравняване на пропуски на ленти от метал, полупроводник и изолатор

Освен това, концепцията за енергията на Ферми е важна при описанието на поведението на полупроводниците. Например полупроводниците n-тип имат своята ферми енергия, близка до лентата на проводимост. За разлика от тях, полупроводниците от тип p имат своята ферми енергия близка до валентната зона.

Какво е ниво на Ферми?

Нивото на Ферми е химическият потенциал на електроните. Това е енергийно ниво, при което вероятността да се намери електрон е 50%. Това е най-високо заетата молекулярна орбитала във валентната зона при 0 K. Следователно има много вакантни състояния, които приемат електрони. Нивото на Ферми е разположено на разстоянието между диапазона на проводимост и валентната лента.

Каква е разликата между Fermi Energy и Fermi Level?

Енергията на Ферми е стойността на енергията за ниво на Ферми при абсолютна нулева температура (при 0 К), докато нивото на Ферми е химическият потенциал на електроните. Така че, можем да кажем, че ключовата разлика между енергията на Ферми и нивото на Ферми е, че енергията на Ферми е енергията на нивото на Ферми, докато нивото на Ферми е мярка за най-малко плътно свързани електрони в твърдото тяло.

По-долу инфографиката предоставя допълнителни подробности за разликата между енергията на ферми и нивото на Ферми.

Обобщение - Fermi Energy vs Fermi Level

Енергията на Ферми е стойността на енергията за ниво на Ферми при абсолютна нулева температура (при 0 К), докато нивото на Ферми е химическият потенциал на електроните. Следователно, основната разлика между енергията на Ферми и нивото на Ферми е, че енергията на Ферми е енергията на нивото на Ферми, докато нивото на Ферми е мярка за най-малко плътно свързани електрони в твърдото тяло.

справка:

1. „Какво е Fermi Energy? - Физика." Метрополия Съединение, Налични тук.

С любезност на изображенията:

1. „BandGap-Сравнение-withfermi-E“ - Не е предоставен машинно четим автор. Предполага се S-kei (въз основа на претенции за авторски права). - Не е предоставен машинно четим източник. Предполага се собствена творба (въз основа на претенции за авторски права) (CC BY-SA 2.5) през Wikimedia на Commons