الفرق الرئيسي بين طاقة فيرمي ومستوى فيرمي هو أن طاقة فيرمي هي طاقة مستوى فيرمي ، بينما مستوى فيرمي هو مقياس للإلكترونات الأقل ارتباطًا بإحكام داخل مادة صلبة.
تم تسمية المصطلحين طاقة فيرمي ومستوى فيرمي على اسم الفيزيائي إنريكو فيرمي. طاقة فيرمي هي قيمة الطاقة لمستوى فيرمي عند درجة حرارة الصفر المطلق (عند 0 كلفن) بينما مستوى فيرمي هو الكمون الكيميائي للإلكترونات.
ما هي Fermi Energy؟
طاقة فيرمي هي قيمة الطاقة لمستوى فيرمي عند درجة حرارة الصفر المطلق (عند 0 كلفن). إنها أقصى طاقة حركية يمكن أن يمتلكها الإلكترون عند درجة الحرارة هذه.علاوة على ذلك ، فإن قيمة طاقة فيرمي ثابتة بالنسبة لمادة صلبة معينة. يمكننا تعريف مصطلح طاقة فيرمي على أنه أعلى مستوى طاقة مشغول لمادة عند درجة حرارة الصفر المطلق. بمعنى آخر ، تميل جميع إلكترونات المادة الصلبة إلى احتلال حالات الطاقة عند أو أقل من طاقة فيرمي الصلبة عند درجة حرارة 0 كلفن.
في المعادن ، تعطي طاقة فيرمي سرعة الإلكترونات أثناء التوصيل. لذلك ، أثناء توصيل المعادن ، فقط الإلكترونات التي لديها طاقة قريبة من طاقة Fermi ستساهم في العملية.
الشكل 01: مقارنة فجوات النطاق للمعادن وأشباه الموصلات والعازل
علاوة على ذلك ، فإن مفهوم طاقة فيرمي مهم في وصف سلوك أشباه الموصلات. على سبيل المثال ، تمتلك أشباه الموصلات من النوع n طاقة فيرمي بالقرب من نطاق التوصيل. في المقابل ، فإن أشباه الموصلات من النوع p لها طاقة فيرمي قريبة من نطاق التكافؤ.
ما هو مستوى فيرمي؟
مستوى فيرمي هو الكمون الكيميائي للإلكترونات. إنه مستوى طاقة يكون فيه احتمال العثور على إلكترون 50٪. إنه أعلى مدار جزيئي مشغول في نطاق التكافؤ عند 0 ك. لذلك ، هناك العديد من الحالات الشاغرة لقبول الإلكترونات. يقع مستوى فيرمي في فجوة الحزمة ، بين نطاق التوصيل ونطاق التكافؤ.
ما الفرق بين طاقة فيرمي ومستوى فيرمي؟
طاقة فيرمي هي قيمة الطاقة لمستوى فيرمي عند درجة حرارة الصفر المطلق (عند 0 كلفن) بينما مستوى فيرمي هو الكمون الكيميائي للإلكترونات. لذلك ، يمكننا القول أن الاختلاف الرئيسي بين طاقة فيرمي ومستوى فيرمي هو أن طاقة فيرمي هي طاقة مستوى فيرمي بينما مستوى فيرمي هو مقياس للإلكترونات الأقل ارتباطًا بإحكام داخل مادة صلبة.
أدناه مخطط معلوماتي يوفر تفاصيل إضافية حول الفرق بين طاقة فيرمي ومستوى فيرمي.
ملخص - مستوى فيرمي للطاقة مقابل مستوى فيرمي
طاقة فيرمي هي قيمة الطاقة لمستوى فيرمي عند درجة حرارة الصفر المطلق (عند 0 كلفن) بينما مستوى فيرمي هو الكمون الكيميائي للإلكترونات. لذلك ، فإن الاختلاف الرئيسي بين طاقة فيرمي ومستوى فيرمي هو أن طاقة فيرمي هي طاقة مستوى فيرمي ، بينما مستوى فيرمي هو مقياس للإلكترونات الأقل ارتباطًا بإحكام داخل مادة صلبة.
