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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 【交流】费米能级为何会出现在禁带中？
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yizhangs

木虫 (小有名气)

[交流] 【交流】费米能级为何会出现在禁带中？ 已有10人参与

在固体物理中老师讲费米能级是电子占据概率为0.5的能级位置，可是学习半导体物理时，发现费米能级常常在半导体的禁带中，大家知道禁带中电子是不能占据的，那为何电子占据概率为二分之一的费米能级会出现在禁带里面呢？
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1楼 2009-08-23 16:39:40
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ffffcccc

新虫 (初入文坛)
★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
zt970831(金币+3,VIP+0):感谢您的交流 8-23 23:50
我明白你的意思了。

费米能级(Fermi level)是绝对零度下电子的最高能级。根据泡利不相容原理，一个量子态不能容纳两个或两个以上的费米子(电子)，所以在绝对零度下，电子将从低到高依次填充各能级，除最高能级外均被填满，形成电子能态的“费米海”。“费米海”中每个电子的平均能量为（绝对零度下）为费米能级的3/5。海平面即是费米能级。一般来说，费米能级对应态密度为0的地方，但对于绝缘体而言，费米能级就位于价带顶。成为优良电子导体的先决条件是费米能级与一个或更多的能带相交。

你那个说法是单纯从费米分布函数说的，没有考虑实际的物理体系。
引用回帖:
Originally posted by yizhangs at 2009-8-23 19:42:

不是的,跟异质结没关系,单质硅的费米能级也在禁带中.

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6楼2009-08-23 19:56:53
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ffffcccc

新虫 (初入文坛)
★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
是不是异质结材料？两个非米面拉平了的结果。
我猜想的啊
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2楼2009-08-23 17:23:46
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qfw_68

版主 (文坛精英)

有尾巴的青蛙
★ ★ ★ ★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖交流
zt970831(金币+3):感谢您的交流
个人理解：在绝对0K时，电子均按泡利不相容原理填充于能量低于费米面的状态中，即在费米能级以下的价带都是满的（电子占据概率为1），而费米能级以上的导带都是空的（电子占据概率为0）。电子虽然不能占据在禁带中，但若按能量取连续值来说，禁带中央的占有几率就可取上述概率0到1的平均值，恰好为0.5。
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没有困难创造困难也要上网。
3楼2009-08-23 17:48:17
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yizhangs

木虫 (小有名气)
引用回帖:
Originally posted by ffffcccc at 2009-8-23 17:23:
是不是异质结材料？两个非米面拉平了的结果。
我猜想的啊

不是的,跟异质结没关系,单质硅的费米能级也在禁带中.
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4楼2009-08-23 19:42:07
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