በፌርሚ ኢነርጂ እና በፌርሚ ደረጃ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የፌርሚ ኢነርጂ የፌርሚ ደረጃ ሃይል ሲሆን የፌርሚ ደረጃ ግን በጠጣር ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች በትንሹ በጥብቅ የታሰሩ መሆናቸው ነው።
የፌርሚ ኢነርጂ እና የፌርሚ ደረጃ የሚሉት ቃላት በፊዚክስ ሊቅ ኤንሪኮ ፈርሚ የተሰየሙ ናቸው። የፌርሚ ኢነርጂ ለፌርሚ ደረጃ በፍፁም ዜሮ የሙቀት መጠን (በ0 ኪ) የኃይል ዋጋ ሲሆን የፌርሚ ደረጃ ደግሞ የኤሌክትሮኖች ኬሚካላዊ አቅም ነው።
ፌርሚ ኢነርጂ ምንድነው?
Fermi ኢነርጂ ለፌርሚ ደረጃ በፍፁም ዜሮ የሙቀት መጠን (በ0 ኪ) የኃይል ዋጋ ነው። ኤሌክትሮን በዚህ የሙቀት መጠን ሊኖረው የሚችለው ከፍተኛው የኪነቲክ ሃይል ነው።ከዚህም በላይ የፌርሚ ኢነርጂ ዋጋ ለተወሰነ ጠንካራ ቋሚ ነው. የፈርሚ ኢነርጂ የሚለውን ቃል በፍፁም ዜሮ የሙቀት መጠን የቁሳቁስ ከፍተኛው የኃይል ደረጃ ብለን መግለፅ እንችላለን። በሌላ አነጋገር፣ ሁሉም የአንድ ጠጣር ኤሌክትሮኖች ከጠንካራው የፌርሚ ኢነርጂ በታች ወይም ከዚያ በታች በ0 ኪ የሙቀት መጠን የኢነርጂ ግዛቶችን ይይዛሉ።
በብረታ ብረት ውስጥ፣ የፌርሚ ኢነርጂ በሚሰራበት ጊዜ የኤሌክትሮኖችን ፍጥነት ይሰጣል። ስለዚህ ብረታ ብረት በሚመሩበት ወቅት ለሂደቱ አስተዋፅኦ የሚያደርጉት ኤሌክትሮኖች ብቻ ከፌርሚ ኢነርጂ ጋር የሚቀራረቡ ሃይል አላቸው።
ስእል 01፡የብረት፣ ሴሚኮንዳክተር እና ኢንሱሌተር የባንድ ክፍተቶችን ማወዳደር
ከተጨማሪ የፌርሚ ኢነርጂ ጽንሰ-ሀሳብ የሴሚኮንዳክተሮችን ባህሪ በመግለጽ ጠቃሚ ነው። ለምሳሌ፣ n-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች የ fermi ኃይላቸው ወደ ኮንዳክሽን ባንድ ቅርብ ነው። በአንጻሩ የፒ-አይነት ሴሚኮንዳክተሮች የፈርሚ ጉልበታቸው ከቫሌንስ ባንድ ጋር ቅርበት አላቸው።
የፌርሚ ደረጃ ምንድነው?
የፌርሚ ደረጃ የኤሌክትሮኖች ኬሚካላዊ አቅም ነው። ኤሌክትሮን የማግኘት እድሉ 50% የሆነበት የኃይል ደረጃ ነው. በ 0 K በቫሌንስ ባንድ ውስጥ ከፍተኛው የተያዙ ሞለኪውላር ምህዋር ነው።ስለዚህ ኤሌክትሮኖችን ለመቀበል ብዙ ባዶ ግዛቶች አሉ። የፌርሚ ደረጃ የሚገኘው በባንድጋፕ፣ በኮንዳክሽን ባንድ እና በቫሌንስ ባንድ መካከል ነው።
በ Fermi Energy እና Fermi Level መካከል ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
የፌርሚ ኢነርጂ ለፌርሚ ደረጃ በፍፁም ዜሮ የሙቀት መጠን (በ0 ኪ) የኃይል ዋጋ ሲሆን የፌርሚ ደረጃ ደግሞ የኤሌክትሮኖች ኬሚካላዊ አቅም ነው። ስለዚህ፣ በፌርሚ ኢነርጂ እና በፌርሚ ደረጃ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የፌርሚ ኢነርጂ የፌርሚ ደረጃ ሃይል ሲሆን የፌርሚ ደረጃ ግን በጠጣር ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች በትንሹ በጥብቅ የታሰሩ ናቸው ማለት እንችላለን።
ከታች ኢንፎግራፊክ በfermi energy እና Fermi ደረጃ መካከል ስላለው ልዩነት ተጨማሪ ዝርዝሮችን ይሰጣል።
ማጠቃለያ - Fermi Energy vs Fermi Level
የፌርሚ ኢነርጂ ለፌርሚ ደረጃ በፍፁም ዜሮ የሙቀት መጠን (በ0 ኪ) የኃይል ዋጋ ሲሆን የፌርሚ ደረጃ ደግሞ የኤሌክትሮኖች ኬሚካላዊ አቅም ነው። ስለዚህ በፌርሚ ኢነርጂ እና በፌርሚ ደረጃ መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት የፌርሚ ኢነርጂ የፌርሚ ደረጃ ሃይል ሲሆን የፌርሚ ደረጃ ግን በጠጣር ውስጥ ያሉ ኤሌክትሮኖች በትንሹ በጥብቅ የታሰሩ መሆናቸው ነው።
