En realidad, todavía soy un principiante en la energía de Fermi y su teoría de bandas relacionada. Por lo general, en un semiconductor intrínseco, la energía de Fermi o el nivel de energía ocupado más alto de electrones en se coloca en el medio del espacio entre bandas. ¿Cómo es esto posible si la brecha de banda no tiene ningún estado de energía permitido?
El hecho de que la energía de Fermi esté entre dos niveles de energía es en realidad una propiedad general de los sistemas con niveles de energía discretos. El punto es que la energía de Fermi no se define como el nivel de energía ocupado más alto a temperatura cero. Es el potencial químico a temperatura cero.
Considere un sistema con energías discretas, con niveles ocupados y en . La distribución de Fermi-Dirac está dada por
Lo que llamas energía de Fermi se llama principalmente nivel de Fermi en la física de semiconductores. Este nivel de Fermi es sinónimo del potencial químico total de los electrones en el semiconductor, que es un concepto puramente termodinámico. Este potencial químico no necesita corresponder a un nivel de energía permitido de los electrones. Ver nivel de Fermi .
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