La diferència clau entre l'energia de Fermi i el nivell de Fermi és que l'energia de Fermi és l'energia del nivell de Fermi, mentre que el nivell de Fermi és una mesura dels electrons menys estretament lligats dins d'un sòlid.
Els termes energia de fermi i nivell de Fermi reben el nom del físic Enrico Fermi. L'energia de Fermi és el valor de l'energia per a un nivell de Fermi a temperatura zero absolut (a 0 K), mentre que el nivell de Fermi és el potencial químic dels electrons.
Què és Fermi Energy?
L'energia de Fermi és el valor de l'energia per a un nivell de Fermi a temperatura zero absolut (a 0 K). És l'energia cinètica màxima que pot tenir un electró a aquesta temperatura. A més, el valor de l'energia de Fermi és constant per a un sòlid particular. Podem definir el terme energia de Fermi com el nivell d'energia ocupat més alt d'un material a temperatura zero absolut. En altres paraules, tots els electrons d'un sòlid tendeixen a ocupar estats d'energia iguals o inferiors a l'energia de Fermi del sòlid a una temperatura de 0 K.
En els metalls, l'energia de Fermi dóna la velocitat dels electrons durant la conducció. Per tant, durant la conducció dels metalls, només els electrons que tinguin energia propera a l'energia de Fermi contribuiran al procés.
Figura 01: comparació de bandes buides de metall, semiconductors i aïllants
A més, el concepte d'energia de Fermi és important per descriure el comportament dels semiconductors. Per exemple, els semiconductors de tipus n tenen la seva energia fermi propera a la banda de conducció. En canvi, els semiconductors de tipus p tenen la seva energia fermi propera a la banda de valència.
Què és Fermi Level?
El nivell de Fermi és el potencial químic dels electrons. És un nivell d'energia en el qual la probabilitat de trobar un electró és del 50%. És l'orbital molecular més alt ocupat a la banda de valència a 0 K. Per tant, hi ha molts estats vacants per acceptar electrons. El nivell de Fermi es troba a la banda intercalada, entre la banda de conducció i la banda de valència.
Quina diferència hi ha entre Fermi Energy i Fermi Level?
L'energia de Fermi és el valor de l'energia per a un nivell de Fermi a temperatura zero absolut (a 0 K), mentre que el nivell de Fermi és el potencial químic dels electrons. Per tant, podem dir que la diferència clau entre l'energia de Fermi i el nivell de Fermi és que l'energia de Fermi és l'energia del nivell de Fermi, mentre que el nivell de Fermi és una mesura dels electrons menys estretament lligats dins d'un sòlid.
La infografia a continuació proporciona detalls addicionals sobre la diferència entre l'energia de fermi i el nivell de Fermi.
Resum: Fermi Energy vs Fermi Level
L'energia de Fermi és el valor de l'energia per a un nivell de Fermi a temperatura zero absolut (a 0 K), mentre que el nivell de Fermi és el potencial químic dels electrons. Per tant, la diferència clau entre l'energia de Fermi i el nivell de Fermi és que l'energia de Fermi és l'energia del nivell de Fermi, mentre que el nivell de Fermi és una mesura dels electrons menys estretament lligats dins d'un sòlid.
