Ферми энерги ба Ферми түвшний гол ялгаа нь Ферми энерги нь ферми түвшний энерги, харин Ферми түвшин нь хатуу биет дэх хамгийн бага нягт холбогдсон электронуудын хэмжүүр юм.
Ферми энерги ба Ферми түвшин гэсэн нэр томъёог физикч Энрико Фермигийн нэрээр нэрлэсэн. Ферми энерги нь үнэмлэхүй тэг температурт (0 К-д) Ферми түвшний энергийн утга бөгөөд Ферми түвшин нь электронуудын химийн потенциал юм.
Ферми энерги гэж юу вэ?
Ферми энерги нь үнэмлэхүй тэг температурт (0К-д) Ферми түвшний энергийн утга юм. Энэ нь энэ температурт электрон байж болох хамгийн их кинетик энерги юм. Түүнээс гадна Ферми энергийн утга нь тодорхой хатуу биетийн хувьд тогтмол байдаг. Ферми энерги гэдэг нэр томъёог бид үнэмлэхүй тэг температурт материалын хамгийн их эзэлдэг энергийн түвшин гэж тодорхойлж болно. Өөрөөр хэлбэл хатуу биетийн бүх электронууд 0 К температурт хатуу биетийн Ферми энергиэс бага эсвэл түүнээс доош энергийн төлөвийг эзлэх хандлагатай байдаг.
Металд Ферми энерги нь дамжуулалтын явцад электронуудын хурдыг өгдөг. Иймд метал дамжуулах явцад зөвхөн Ферми энергитэй ойролцоо энергитэй электронууд л процесст хувь нэмэр оруулна.
Зураг 01: Металл, хагас дамжуулагч ба тусгаарлагчийн зурвасын зөрүүг харьцуулах
Цаашилбал, хагас дамжуулагчийн зан төлөвийг тодорхойлоход Ферми энергийн тухай ойлголт чухал юм. Жишээлбэл, n төрлийн хагас дамжуулагчид ферми энерги нь дамжуулалтын зурваст ойрхон байдаг. Үүний эсрэгээр, p хэлбэрийн хагас дамжуулагчид ферми энерги нь валентын зурваст ойрхон байдаг.
Ферми түвшин гэж юу вэ?
Ферми түвшин нь электронуудын химийн потенциал юм. Энэ нь электрон олох магадлал 50% байдаг энергийн түвшин юм. Энэ нь 0 К-ийн валентын зурваст хамгийн их эзлэгдсэн молекулын орбитал юм. Иймд электрон хүлээн авах олон хоосон төлөв байдаг. Ферми түвшин нь дамжуулах зурвас ба валентын зурвасын хоорондох зурвасын завсарт байрладаг.
Ферми энерги ба Ферми түвшний хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?
Ферми энерги нь үнэмлэхүй тэг температурт (0К-д) Ферми түвшний энергийн утга бөгөөд Ферми түвшин нь электронуудын химийн потенциал юм. Ферми энерги ба Ферми түвшний хоорондох гол ялгаа нь Ферми энерги нь Ферми түвшний энерги, харин Ферми түвшин нь хатуу биет дэх хамгийн бага нягт холбогдсон электронуудын хэмжүүр юм.
Доорх инфографик нь ферми энерги болон ферми түвшний ялгааны талаар нэмэлт дэлгэрэнгүй мэдээллийг өгдөг.
Хураангуй – Ферми энерги ба Ферми түвшин
Ферми энерги нь үнэмлэхүй тэг температурт (0К-д) Ферми түвшний энергийн утга бөгөөд Ферми түвшин нь электронуудын химийн потенциал юм. Иймээс ферми энерги ба Ферми түвшний хоорондох гол ялгаа нь Ферми энерги нь Ферми түвшний энерги, харин Ферми түвшин нь хатуу биет дэх хамгийн бага нягт холбогдсон электронуудын хэмжүүр юм.
