• fermiyonlardan meydana gelen bir sistemde, sisteme yeni bir parçacık eklendiğinde taban durum enerjisindeki artıştır. ek olarak mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda sistemin kimyasal potansiyeli de fermi enerjisine eşittir.
    (bkz: mutlak sıfır)
    (bkz: kuantum mekaniği)
  • metallarde açıklamak gerekirse; izole edilmiş yani tek başına, mutlak sıcaklıktaki bir sodyum atomu düşünün. bu atomun elektron seviyelerinde herhangi bir dağılma veya bölünme olmayacaktır. fakat 10 tane sodyum atomunun yanyana geldiğini düşünürsek elektron-elektron ve elektron-komşu atom etkileşimleri sonucu valance bandı 3s'de 10 tane ayrı seviye oluşacaktır. sodyum atomunun elektron dağılımı 3s1'le bitmektedir bildiğiniz gibi. buradan da kolaylıkla görülebileceği üzere 3s orbitalinin yarısı boştur. peki 10 tane sodyum atomunun ve dolayısıyla 10 valance elektronunun olduğu ve etkileşim sonucu 3s'in içerisinde 10 ayrı alt enerji seviyesi oluştuğu bir durumda elektronlar nereye yerleşecektir? bu durumda genel kural olarak bildiğimiz gibi elektronlar enerjilerini minimuma indirmeye eğilimli olduklarından 3s'in en alt seviyesinden itibaren yerleşmeye başlarlar. işte kendi içerisinde çatallanmış gibi düşünebileceğimiz 3s'de elektronların yerleştiği en üst seviye fermi enerji seviyesidir. başka bir deyişle ifade etmek gerekirse eğer bir seviye fermi enerji seviyesinin altında ise dolu olma ihtimali 1 üstünde ise 0'dır.

    yarı iletkenlerde ise durum biraz daha karmaşık olmakla birlikte, öff lan içim daraldı. sonra yazarım bunu da bir ara. bir çıkıp hava alayım en iyisi.

    edit: bu entryi en beğenilenlere sokan sözlükteki fizikçi ve malzemecilere selam ediyorum.
  • enerji bandı diyagramında iletkenlik ve valans bandı olmak üzere temel olarak iki enerji bandı vardır. bu iki enerji bandı arasındaki bölge yasak enerji boşluğu veya kısaca enerji boşluğu olarak bilinir. fermi seviyesi mutlak sıfır sıcaklıktaki elektron enerji seviyeleri kümelerinin en üst noktasını tanımlamak için kullanılan terimdir. bu kavram fermi-dirac istatistiklerinden gelmektedir. elektronlar fermiyonlardır ve pauli dışlama ilkesine göre iki fermiyon aynı kuantum durumunu işgal edemez. bu durumda mutlak sıfır sıcaklığında mevcut en düşük enerji durumlarına toplanırlar ve elektron enerji durumlarından oluşan bir üst sınır oluştururlar. fermi seviyesi, hiçbir elektronun bu üst sınırın üzerine çıkmak için yeterli enerjiye sahip olmayacağı mutlak sıfır sıcaklığındaki sınırdır. fermi seviyesinin mutlak sıfır sıcaklıktaki değeri fermi enerjisi olarak bilinir. fermi seviyesi katıların bant teorisinde önemli bir rol oynar. fermi seviyesi, katkılı yarı iletkenlerde safsızlıkların etkisiyle p-tipi ve n-tipi olmasına göre ve mutlak sıfır sıcaklığından daha yüksek sıcaklıklarda bant boşluğu içerisinde kayar. metallerde, fermi enerjisi elektrik iletimine katılan elektronların hızları hakkında bilgi verir. iletim süreçlerinde bir elektrona verilebilecek enerji miktarı mikro elektron volt mertebesinde olduğundan sadece fermi enerjisine çok yakın elektronlar bu sürece katılabilir.
hesabın var mı? giriş yap