ძირითადი განსხვავება ფერმის ენერგიასა და ფერმის დონეს შორის არის ის, რომ ფერმის ენერგია არის ფერმის დონის ენერგია, ხოლო ფერმის დონე არის ყველაზე ნაკლებად მჭიდროდ შეკრული ელექტრონების საზომი მყარში.
ტერმინები ფერმის ენერგია და ფერმის დონე ეწოდა ფიზიკოსის ენრიკო ფერმის სახელს. ფერმის ენერგია არის ენერგიის მნიშვნელობა ფერმის დონისთვის აბსოლუტურ ნულოვან ტემპერატურაზე (0 K-ზე), ხოლო ფერმის დონე არის ელექტრონების ქიმიური პოტენციალი.
რა არის Fermi Energy?
ფერმის ენერგია არის ენერგიის მნიშვნელობა ფერმის დონისთვის აბსოლუტურ ნულოვან ტემპერატურაზე (0 K-ზე). ეს არის მაქსიმალური კინეტიკური ენერგია, რომელიც ელექტრონს შეიძლება ჰქონდეს ამ ტემპერატურაზე.უფრო მეტიც, ფერმის ენერგიის მნიშვნელობა მუდმივია კონკრეტული მყარისთვის. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ ტერმინი ფერმის ენერგია, როგორც მასალის ყველაზე მაღალი ოკუპირებული ენერგიის დონე აბსოლუტურ ნულოვან ტემპერატურაზე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მყარის ყველა ელექტრონი ენერგეტიკულ მდგომარეობებს დაიკავებს მყარის ფერმის ენერგიაზე ან მის ქვემოთ 0 K ტემპერატურაზე.
მეტალებში ფერმის ენერგია იძლევა ელექტრონების სიჩქარეს გამტარობის დროს. მაშასადამე, ლითონების გამტარობის დროს, მხოლოდ ელექტრონები, რომლებსაც აქვთ ენერგია ფერმის ენერგიასთან ახლოს, ხელს შეუწყობენ ამ პროცესს.
სურათი 01: ლითონის, ნახევარგამტარისა და იზოლატორის ზოლების შედარება
უფრო მეტიც, ფერმის ენერგიის კონცეფცია მნიშვნელოვანია ნახევარგამტარების ქცევის აღწერისას. მაგალითად, n ტიპის ნახევარგამტარებს აქვთ ფერმის ენერგია გამტარ ზოლთან ახლოს. ამის საპირისპიროდ, p-ტიპის ნახევარგამტარებს აქვთ ფერმის ენერგია ვალენტურობის დიაპაზონთან ახლოს.
რა არის ფერმის დონე?
ფერმის დონე არის ელექტრონების ქიმიური პოტენციალი. ეს არის ენერგიის დონე, რომელშიც ელექტრონის პოვნის ალბათობა 50%-ია. ეს არის ყველაზე მაღალი ოკუპირებული მოლეკულური ორბიტალი ვალენტურობის დიაპაზონში 0 K. ამიტომ, არსებობს ბევრი ვაკანტური მდგომარეობა ელექტრონების მისაღებად. ფერმის დონე მდებარეობს ზოლში, გამტარობის ზოლსა და ვალენტურ ზოლს შორის.
რა განსხვავებაა ფერმის ენერგიასა და ფერმის დონეს შორის?
ფერმის ენერგია არის ენერგიის მნიშვნელობა ფერმის დონისთვის აბსოლუტურ ნულოვან ტემპერატურაზე (0 K-ზე), ხოლო ფერმის დონე არის ელექტრონების ქიმიური პოტენციალი. ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ძირითადი განსხვავება ფერმის ენერგიასა და ფერმის დონეს შორის არის ის, რომ ფერმის ენერგია არის ფერმის დონის ენერგია, ხოლო ფერმის დონე არის ყველაზე ნაკლებად მჭიდროდ შეკრული ელექტრონების საზომი მყარში.
ქვემოთ ინფოგრაფიკაში მოცემულია დამატებითი დეტალები ფერმის ენერგიასა და ფერმის დონეს შორის სხვაობის შესახებ.
რეზიუმე – ფერმის ენერგია vs ფერმის დონე
ფერმის ენერგია არის ენერგიის მნიშვნელობა ფერმის დონისთვის აბსოლუტურ ნულოვან ტემპერატურაზე (0 K-ზე), ხოლო ფერმის დონე არის ელექტრონების ქიმიური პოტენციალი. მაშასადამე, ფერმის ენერგიასა და ფერმის დონეს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ფერმის ენერგია არის ფერმის დონის ენერგია, მაშინ როდესაც ფერმის დონე არის ყველაზე ნაკლებად მჭიდროდ შეკრული ელექტრონების საზომი მყარში.
