Ферми энергиясы мен Ферми деңгейінің негізгі айырмашылығы - Ферми энергиясы - ферми деңгейінің энергиясы, ал Ферми деңгейі - қатты денедегі ең аз тығыз байланысқан электрондардың өлшемі.
Ферми энергиясы және Ферми деңгейі терминдері физик Энрико Фермидің атымен аталған. Ферми энергиясы – абсолютті нөлдік температурадағы (0 К кезінде) Ферми деңгейі үшін энергияның мәні, ал Ферми деңгейі – электрондардың химиялық потенциалы.
Ферми энергиясы дегеніміз не?
Ферми энергиясы – абсолютті нөлдік температурадағы (0 К кезінде) Ферми деңгейі үшін энергияның мәні. Бұл электронның осы температурада алатын максималды кинетикалық энергиясы. Сонымен қатар, Ферми энергиясының мәні белгілі бір қатты дене үшін тұрақты. Ферми энергиясы терминін абсолютті нөлдік температурадағы материалдың ең жоғары алатын энергия деңгейі ретінде анықтауға болады. Басқаша айтқанда, қатты дененің барлық электрондары 0 К температурада қатты дененің Ферми энергиясында немесе одан төмен энергетикалық күйлерге ие болады.
Металдарда Ферми энергиясы электрондардың өткізгіштік кезіндегі жылдамдығын береді. Демек, металдарды өткізу кезінде тек Ферми энергиясына жақын энергиясы бар электрондар ғана процеске үлес қосады.
01-сурет: Металлдың, жартылай өткізгіштің және оқшаулағыштың жолақ аралықтарын салыстыру
Сонымен қатар, жартылай өткізгіштердің әрекетін сипаттау үшін Ферми энергиясы түсінігі маңызды. Мысалы, n-типті жартылай өткізгіштердің ферми энергиясы өткізгіштік диапазонына жақын болады. Керісінше, p-типті жартылай өткізгіштердің ферми энергиясы валенттік диапазонға жақын болады.
Ферми деңгейі дегеніміз не?
Ферми деңгейі – электрондардың химиялық потенциалы. Бұл электронды табу ықтималдығы 50% болатын энергетикалық деңгей. Бұл 0 К валенттік диапазондағы ең жоғары орналасқан молекулалық орбиталь. Сондықтан электрондарды қабылдау үшін көптеген бос күйлер бар. Ферми деңгейі өткізгіштік аймағы мен валенттік диапазон арасында жолақ аралықта орналасқан.
Ферми энергиясы мен ферми деңгейінің айырмашылығы неде?
Ферми энергиясы – абсолютті нөлдік температурадағы (0 К кезінде) Ферми деңгейі үшін энергияның мәні, ал Ферми деңгейі – электрондардың химиялық потенциалы. Сонымен, ферми энергиясы мен Ферми деңгейі арасындағы негізгі айырмашылық мынада: Ферми энергиясы Ферми деңгейінің энергиясы, ал Ферми деңгейі қатты денедегі ең аз тығыз байланысқан электрондардың өлшемі болып табылады.
Төмендегі инфографикада ферми энергиясы мен ферми деңгейі арасындағы айырмашылық туралы қосымша мәліметтер берілген.
Қорытынды – Ферми энергиясы мен Ферми деңгейі
Ферми энергиясы – абсолютті нөлдік температурадағы (0 К кезінде) Ферми деңгейі үшін энергияның мәні, ал Ферми деңгейі – электрондардың химиялық потенциалы. Демек, ферми энергиясы мен Ферми деңгейі арасындағы негізгі айырмашылық Ферми энергиясы Ферми деңгейінің энергиясы, ал Ферми деңгейі қатты денедегі ең аз тығыз байланысқан электрондардың өлшемі болып табылады.
