Почему уровни Ферми должны быть равными? - физиков.нет
Винтажный Клуб для гитаристов
1 голос
/

Уровень Ферми определяется как уровень энергии, при котором вероятность нахождения электрона составляет 50%. Почему уровни Ферми двух металлов / полупроводников в контакте должны быть одинаковыми? Почему энергетические уровни, где вероятность обнаружения и электрон составляет х%, не совпадают?

Ответы [ 2 ]

1 голос
/

Уровень Ферми твердого тела (металла, полупроводника и т. Д.) Является синонимом общего химического потенциала тела, который является термодинамической величиной, но также играет роль в статистической физике как эталонная энергия Ферми-Дирака. распределение энергии. Это термодинамический закон, согласно которому при соприкосновении двух систем общие химические потенциалы выравниваются, так что объединенная система снова имеет один постоянный общий химический потенциал. Это похоже на температуры двух систем, уравновешивающих при контакте.

0 голосов
/

Поскольку уровень Ферми в одном металле выше, чем у другого, это означает, что электроны в металле с самым высоким $E_F$ могут переходить в более низкие энергетические состояния в другом металле, но не наоборот. Таким образом, электроны будут течь, пока оба металла (или полупроводники, или их комбинация) не будут иметь одинаковую энергию Ферми, нарушая этот поток. Также вы можете подумать, что при 0 Кельвинах вероятность быть выше $E_F$ равна 0%.

Очень похоже на подключение к резервуарам с водой, один из которых немного выше другого, поэтому вода течет до тех пор, пока высота не станет такой же.

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...