Sự khác biệt giữa năng lượng Fermi và mức Fermi
Share
Các sự khác biệt chính giữa năng lượng Fermi và mức Fermi là Năng lượng Fermi là năng lượng của cấp độ fermi, trong khi mức Fermi là thước đo của các electron liên kết chặt chẽ nhất trong một vật rắn.
Các thuật ngữ năng lượng fermi và mức độ Fermi được đặt theo tên của nhà vật lý Enrico Fermi. Năng lượng Fermi là giá trị năng lượng cho mức Fermi ở nhiệt độ 0 tuyệt đối (ở 0 K) trong khi mức Fermi là tiềm năng hóa học của điện tử.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Năng lượng Fermi là gì
3. Cấp độ Fermi là gì
4. So sánh cạnh nhau - Năng lượng Fermi và Cấp độ Fermi ở dạng bảng
5. Tóm tắt
Năng lượng Fermi là gì?
Năng lượng Fermi là giá trị năng lượng cho mức Fermi ở nhiệt độ 0 tuyệt đối (ở 0 K). Đó là động năng cực đại mà một electron có thể có ở nhiệt độ này. Hơn nữa, giá trị của năng lượng Fermi là không đổi đối với một vật rắn cụ thể. Chúng ta có thể định nghĩa thuật ngữ năng lượng Fermi là mức năng lượng chiếm dụng cao nhất của vật liệu ở nhiệt độ không tuyệt đối. Nói cách khác, tất cả các electron của vật rắn có xu hướng chiếm trạng thái năng lượng ở hoặc dưới mức năng lượng Fermi của vật rắn ở nhiệt độ 0 K.
Trong kim loại, năng lượng Fermi cho tốc độ của các electron trong quá trình dẫn. Do đó, trong quá trình dẫn kim loại, chỉ các electron có năng lượng gần với năng lượng Fermi mới góp phần vào quá trình.
Hình 01: So sánh các khe hở của kim loại, chất bán dẫn và chất cách điện
Hơn nữa, khái niệm năng lượng Fermi rất quan trọng trong việc mô tả hành vi của chất bán dẫn. Ví dụ, chất bán dẫn loại n có năng lượng fermi của chúng gần với dải dẫn. Ngược lại, chất bán dẫn loại p có năng lượng fermi của chúng gần với dải hóa trị.
Cấp độ Fermi là gì?
Cấp độ Fermi là tiềm năng hóa học của điện tử. Đây là mức năng lượng trong đó xác suất tìm thấy electron là 50%. Đây là quỹ đạo phân tử chiếm tỷ lệ cao nhất trong dải hóa trị ở 0 K. Do đó, có nhiều trạng thái bỏ trống để chấp nhận các điện tử. Cấp độ Fermi nằm ở dải tần, giữa dải dẫn và dải hóa trị.
Sự khác biệt giữa năng lượng Fermi và cấp độ Fermi là gì?
Năng lượng Fermi là giá trị năng lượng cho mức Fermi ở nhiệt độ 0 tuyệt đối (ở 0 K) trong khi mức Fermi là tiềm năng hóa học của điện tử. Vì vậy, chúng ta có thể nói rằng sự khác biệt chính giữa năng lượng fermi và mức Fermi là năng lượng Fermi là năng lượng của cấp độ Fermi trong khi mức Fermi là thước đo các electron liên kết chặt chẽ nhất trong một vật rắn.
Dưới đây infographic cung cấp thêm chi tiết về sự khác biệt giữa năng lượng fermi và mức Fermi.
Tóm tắt - Năng lượng Fermi vs Cấp độ Fermi
Năng lượng Fermi là giá trị năng lượng cho mức Fermi ở nhiệt độ 0 tuyệt đối (ở 0 K) trong khi mức Fermi là tiềm năng hóa học của điện tử. Do đó, sự khác biệt chính giữa năng lượng fermi và mức Fermi là năng lượng Fermi là năng lượng của cấp độ Fermi, trong khi mức Fermi là thước đo các electron ít liên kết chặt chẽ nhất trong một vật rắn.
Tài liệu tham khảo:
1. Năng lượng Fermi là gì? - Vật lý. Kết hợp đô thị, Có sẵn ở đây.
Hình ảnh lịch sự:
1. Ban nhạc BandGap-So sánh-withfermi-E phạm - Không có tác giả nào có thể đọc được bằng máy. S-kei giả định (dựa trên khiếu nại bản quyền). - Không cung cấp nguồn máy có thể đọc được. Công việc riêng được giả định (dựa trên khiếu nại bản quyền) (CC BY-SA 2.5) qua Commons Wikimedia
