Definition des Fermi-Niveaus: Das Fermi-Niveau ist definiert als das Energieniveau, bei dem die Wahrscheinlichkeit der BESETZUNG eines Elektrons 1/2 beträgt.
Meine Frage:
Bei Halbleitern liegt das Fermi-Niveau zwischen Valenz- und Leitungsband. Aber Elektronen können nur bestimmte Energiezustände einnehmen, dh ein Elektron kann sich im Valenzband oder im Leitungsband befinden. Wie kann es zwischen ihnen sein?
Zum Beispiel: Ein Elektron kann sich im Grundzustand oder im ersten angeregten Zustand befinden. Es kann nicht dazwischen sein.
Ich stecke bei dieser Frage fest. Bitte hilf mir!
Die Wahrscheinlichkeit, ein Elektron auf einem bestimmten Energieniveau zu finden, ist nicht allein durch die Fermi_Dirac-Funktion gegeben, sondern durch das Produkt der Funktion und der Zustandsdichte. Spezifischer, wobei dE ein kleines Energieintervall um die Energie E und g(E) die Zustandsdichte ist. In der Bandlücke ist die Zustandsdichte Null, also spielt es keine Rolle, dass f(E) endlich ist. Da sind keine Elektronen.
Beachten Sie, dass die Verteilungsfunktion 1/2 ist, wenn E gleich dem chemischen Potential ist . Das Fermi-Niveau ist das maximale Niveau, das bei Null K besetzt ist. Das chemische Potential ändert sich mit der Temperatur. Es ist jedoch eine ziemlich übliche Praxis, das "Fermi-Niveau" anstelle des "chemischen Potentials" zu verwenden.
Jon Kuster