ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงาน Fermi และระดับ Fermi คือพลังงาน Fermi คือพลังงานของระดับ Fermi ในขณะที่ระดับ Fermi เป็นตัววัดอิเล็กตรอนที่มีพันธะแน่นน้อยที่สุดภายในของแข็ง
คำว่า fermi energy และ Fermi level ตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ Enrico Fermi พลังงาน Fermi คือค่าพลังงานสำหรับระดับ Fermi ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (ที่ 0 K) ในขณะที่ระดับ Fermi คือศักยภาพทางเคมีของอิเล็กตรอน
Fermi Energy คืออะไร
พลังงาน Fermi คือค่าพลังงานสำหรับระดับ Fermi ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (ที่ 0 K) เป็นพลังงานจลน์สูงสุดที่อิเล็กตรอนจะมีได้ที่อุณหภูมินี้นอกจากนี้ ค่าพลังงาน Fermi ยังคงที่สำหรับของแข็งชนิดใดชนิดหนึ่ง เราสามารถกำหนดคำว่า Fermi energy เป็นระดับพลังงานสูงสุดของวัสดุที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง อิเล็กตรอนทั้งหมดของของแข็งมีแนวโน้มที่จะครอบครองสถานะพลังงานที่หรือต่ำกว่าพลังงาน Fermi ของของแข็งที่อุณหภูมิ 0 K
ในโลหะ พลังงาน Fermi ให้ความเร็วของอิเล็กตรอนในระหว่างการนำ ดังนั้น ในระหว่างการนำโลหะ เฉพาะอิเล็กตรอนที่มีพลังงานใกล้กับพลังงาน Fermi เท่านั้นที่จะมีส่วนช่วยในกระบวนการนี้
รูปที่ 01: การเปรียบเทียบวงช่องว่างของโลหะ เซมิคอนดักเตอร์ และฉนวน
นอกจากนี้ แนวคิดเรื่องพลังงาน Fermi มีความสำคัญในการอธิบายพฤติกรรมของเซมิคอนดักเตอร์ ตัวอย่างเช่น เซมิคอนดักเตอร์ชนิด n มีพลังงานเฟอร์มีใกล้กับแถบการนำไฟฟ้า ในทางตรงกันข้าม เซมิคอนดักเตอร์ชนิด p จะมีพลังงานเฟอร์มีใกล้กับแถบเวเลนซ์
ระดับ Fermi คืออะไร
ระดับเฟอร์มีคือศักย์เคมีของอิเล็กตรอน เป็นระดับพลังงานที่ความน่าจะเป็นที่จะพบอิเล็กตรอนคือ 50% เป็นวงโคจรของโมเลกุลที่สูงที่สุดในแถบวาเลนซ์ที่ 0 K ดังนั้นจึงมีหลายสถานะว่างที่จะรับอิเล็กตรอน ระดับ Fermi อยู่ที่ bandgap ระหว่าง conduction band และ valence band
พลังงาน Fermi และระดับ Fermi แตกต่างกันอย่างไร
พลังงาน Fermi คือค่าพลังงานสำหรับระดับ Fermi ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (ที่ 0 K) ในขณะที่ระดับ Fermi คือศักยภาพทางเคมีของอิเล็กตรอน ดังนั้น เราสามารถพูดได้ว่าความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงาน fermi และระดับ Fermi ก็คือพลังงาน Fermi เป็นพลังงานของระดับ Fermi ในขณะที่ระดับ Fermi เป็นตัววัดอิเล็กตรอนที่มีพันธะแน่นน้อยที่สุดภายในของแข็ง
ด้านล่างอินโฟกราฟิกให้รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างระดับ Fermi และ Fermi
สรุป – พลังงาน Fermi เทียบกับระดับ Fermi
พลังงาน Fermi คือค่าพลังงานสำหรับระดับ Fermi ที่อุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (ที่ 0 K) ในขณะที่ระดับ Fermi คือศักยภาพทางเคมีของอิเล็กตรอน ดังนั้น ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพลังงาน Fermi และระดับ Fermi คือพลังงาน Fermi เป็นพลังงานของระดับ Fermi ในขณะที่ระดับ Fermi เป็นตัววัดอิเล็กตรอนที่มีพันธะแน่นน้อยที่สุดภายในของแข็ง
