Fermi enerjisi ilə Fermi səviyyəsi arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, Fermi enerjisi fermi səviyyəsinin enerjisidir, Fermi səviyyəsi isə bərk cisimdə ən az sıx bağlanmış elektronların ölçüsüdür.
Fermi enerjisi və Fermi səviyyəsi terminləri fizik Enriko Ferminin adını daşıyır. Fermi enerjisi mütləq sıfır temperaturda (0 K-də) Fermi səviyyəsi üçün enerjinin dəyəri, Fermi səviyyəsi isə elektronların kimyəvi potensialıdır.
Fermi Enerjisi nədir?
Fermi enerjisi mütləq sıfır temperaturda (0 K-də) Fermi səviyyəsi üçün enerjinin dəyəridir. Bu, bir elektronun bu temperaturda əldə edə biləcəyi maksimum kinetik enerjidir. Üstəlik, Fermi enerjisinin dəyəri müəyyən bir bərk üçün sabitdir. Fermi enerjisi terminini mütləq sıfır temperaturda materialın ən yüksək işğal olunmuş enerji səviyyəsi kimi təyin edə bilərik. Başqa sözlə, bərk cismin bütün elektronları 0 K temperaturda bərk cismin Fermi enerjisində və ya ondan aşağıda enerji vəziyyətlərini tutmağa meyllidir.
Metallarda Fermi enerjisi elektronların keçiricilik zamanı sürətini verir. Buna görə də, metalların keçiriciliyi zamanı prosesə yalnız Fermi enerjisinə yaxın enerjiyə malik elektronlar kömək edəcək.
Şəkil 01: Metal, Yarımkeçirici və İzolyatorun Qrup Boşluqlarının Müqayisəsi
Bundan başqa, Fermi enerjisi anlayışı yarımkeçiricilərin davranışını təsvir etmək üçün vacibdir. Məsələn, n tipli yarımkeçiricilərin fermi enerjisi keçiricilik zolağına yaxındır. Bunun əksinə olaraq, p tipli yarımkeçiricilərin fermi enerjisi valentlik zolağına yaxındır.
Fermi Səviyyəsi nədir?
Fermi səviyyəsi elektronların kimyəvi potensialıdır. Bu, elektron tapmaq ehtimalının 50% olduğu bir enerji səviyyəsidir. 0 K-da valentlik zolağında ən yüksək işğal olunmuş molekulyar orbitaldır. Buna görə də elektronları qəbul etmək üçün çoxlu boş vəziyyətlər var. Fermi səviyyəsi keçiricilik zolağı ilə valentlik zolağı arasında bant boşluğunda yerləşir.
Fermi Enerjisi ilə Fermi Səviyyəsi Arasındakı Fərq Nədir?
Fermi enerjisi mütləq sıfır temperaturda (0 K-də) Fermi səviyyəsi üçün enerjinin dəyəridir, Fermi səviyyəsi isə elektronların kimyəvi potensialıdır. Beləliklə, deyə bilərik ki, fermi enerjisi ilə Fermi səviyyəsi arasındakı əsas fərq Fermi enerjisinin Fermi səviyyəsinin enerjisidir, Fermi səviyyəsi isə bərk cisimdə ən az sıx bağlanmış elektronların ölçüsüdür.
Aşağıdakı infoqrafika fermi enerjisi ilə Fermi səviyyəsi arasındakı fərq haqqında əlavə təfərrüatlar təqdim edir.
Xülasə – Fermi Enerjisi ilə Fermi Səviyyəsi
Fermi enerjisi mütləq sıfır temperaturda (0 K-də) Fermi səviyyəsi üçün enerjinin dəyəridir, Fermi səviyyəsi isə elektronların kimyəvi potensialıdır. Buna görə də, fermi enerjisi ilə Fermi səviyyəsi arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, Fermi enerjisi Fermi səviyyəsinin enerjisidir, Fermi səviyyəsi isə bərk cisimdə ən az sıx bağlanmış elektronların ölçüsüdür.
