1

المرجع الالكتروني للمعلوماتية

تاريخ الفيزياء

علماء الفيزياء

الفيزياء الكلاسيكية

الميكانيك

الديناميكا الحرارية

الكهربائية والمغناطيسية

الكهربائية

المغناطيسية

الكهرومغناطيسية

علم البصريات

تاريخ علم البصريات

الضوء

مواضيع عامة في علم البصريات

الصوت

الفيزياء الحديثة

النظرية النسبية

النظرية النسبية الخاصة

النظرية النسبية العامة

مواضيع عامة في النظرية النسبية

ميكانيكا الكم

الفيزياء الذرية

الفيزياء الجزيئية

الفيزياء النووية

مواضيع عامة في الفيزياء النووية

النشاط الاشعاعي

فيزياء الحالة الصلبة

الموصلات

أشباه الموصلات

العوازل

مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة

فيزياء الجوامد

الليزر

أنواع الليزر

بعض تطبيقات الليزر

مواضيع عامة في الليزر

علم الفلك

تاريخ وعلماء علم الفلك

الثقوب السوداء

المجموعة الشمسية

الشمس

كوكب عطارد

كوكب الزهرة

كوكب الأرض

كوكب المريخ

كوكب المشتري

كوكب زحل

كوكب أورانوس

كوكب نبتون

كوكب بلوتو

القمر

كواكب ومواضيع اخرى

مواضيع عامة في علم الفلك

النجوم

البلازما

الألكترونيات

خواص المادة

الطاقة البديلة

الطاقة الشمسية

مواضيع عامة في الطاقة البديلة

المد والجزر

فيزياء الجسيمات

الفيزياء والعلوم الأخرى

الفيزياء الكيميائية

الفيزياء الرياضية

الفيزياء الحيوية

الفيزياء العامة

مواضيع عامة في الفيزياء

تجارب فيزيائية

مصطلحات وتعاريف فيزيائية

وحدات القياس الفيزيائية

طرائف الفيزياء

مواضيع اخرى

علم الفيزياء : الفيزياء الحديثة : فيزياء الحالة الصلبة : مواضيع عامة في الفيزياء الصلبة :

Relevance of the Fermi Energy

المؤلف:  Donald A. Neamen

المصدر:  Semiconductor Physics and Devices

الجزء والصفحة:  p 144

18-5-2017

1233

Relevance of the Fermi Energy

We have been calculating the position of the Fermi energy level as a function of doping concentrations and temperature. This analysis may seem somewhat arbitrary and fictitious. However, these relations do become significant later in our discussion of pn junctions and the other semiconductor devices we consider. An important point is that, in thermal equilibrium, the Fermi energy level is a constant throughout a system. We will not prove this statement, but we can intuitively see its validity by considering the following example.

Suppose we have a particular material, A, whose electrons are distributed in the energy states of an allowed hand as shown in Figure 1.1a. Most of the energy state below EFA contain electrons and most of the energy states above EFA are empty of electrons. Consider another material, B, whose electrons are distributed in the energy states of an allowed band as shown in Figure 1.1b. The energy states below EFB are mostly full and the energy states above EFB are mostly empty. If these two materials are brought into intimate contact, the electrons in the entire system will tend to seek the lowest possible energy. Electrons from material A will flow into the lower energy states of material B, as indicated in Figure 1.1c, until thermal equilibrium is reached. Thermal equilibrium occurs when the distribution of electrons, as

Figure 1.1 The Fermi energy of (a) material A in thermal equilibrium, (b) material B in thermal equilibrium, (c) materials A and B at the instant they are placed in contact, and (d) materials A and B in contact at thermal equilibrium.

a function of energy, is the same in the two materials. This equilibrium state occurs when the Fermi energy is the same in the two materials as shown in Figure 1.1d. The Fermi energy, important in the physics of the semiconductor, also provides a good pictorial representation of the characteristics of the semiconductor materials and devices.

EN

تصفح الموقع بالشكل العمودي