Найти изменение энергии (в кТ) между электронами, находящимися на уровне Ферми, и электронами, находящимися на уровне

Звездочка

29

Чтобы найти изменение энергии между электронами на уровне Ферми и на уровне, где вероятность заполнения равна, нам понадобятся некоторые знания из физики.

Сначала нам нужно понять, что такое энергетические уровни Ферми и заполнения. В состоянии равновесия, электроны в материале заполняют энергетические уровни, начиная с самых низких и идя к более высоким энергиям. Уровень, на котором располагаются последние электроны, при абсолютном нуле называется энергетическим уровнем Ферми.

Теперь, если у нас есть энергетический уровень Ферми и энергетический уровень, на котором вероятность заполнения электрического состояния равна 50%, мы можем найти изменение энергии между этими двумя уровнями.

Пусть E1 будет энергетическим уровнем Ферми, а E2 - уровнем, на котором вероятность заполнения равна 50%. Тогда изменение энергии (ΔE) между этими двумя уровнями будет равно модулю разности энергий этих уровней:

\[ \Delta E = |E2 - E1| \]

Оператор модуля |E2 - E1| гарантирует, что изменение энергии всегда будет положительным.

Таким образом, чтобы найти изменение энергии между электронами на уровне Ферми и электронами на уровне, где вероятность заполнения равна 50%, вам необходимо вычислить разницу энергий этих уровней. Результат будет выражен в килотермах (кТ).