質問
2020/07/15 16:35

すいません、フェルミ準位とエネルギー準位の違いを教えてください。

電験三種 電験二種
匿名

回答 1 件
NobodyDid PRO 電験一種、一陸技
回答
2020/07/19 20:17

>フェルミ準位とエネルギー準位の違いを教えてください。

私もこの方面は全くの門外漢なので、良くは分かりませんが、興味はあり、この際ですから、
ネットの情報をまとめてみました。なお、内容について質問されても答えられないと思ます。
悪しからず、ご了承願います。また、一言ではとても言い切れない内容ですので漏れが多々
あると思いますがそれはネット等で勉強してください。

エネルギー準位(Energy Level)
準位と言う用語がなじみが無いので、難しそうですが、平たく言えば、値(あたい)とか位置
(いち)とかいう意味です。あるエネルギーの値、あるいはあるエネルギーの位置と言う意味
に捉えれば、中らずと雖も遠からずだと思います。

電子(原子)が持つことが可能なエネルギーの値です。電子が持つエネルギーは量子論の要請
により、連続的ではなく、とびとびの値になります。このとびとびの値がエネルギー準位に
なります。単原子で、周りに影響を及ぼすものが無い場合は、エネルギー準位はぶれません
が、他に影響を及ぼすものがある場合は、特に多数ある場合は、その影響によりエネルギー
準位は幅を持つようになります。この幅を持ったエネルギー準位の事をエネルギーバンドと
呼びます。

電子が存在することを許されないエネルギー準位もあります。これを禁制帯と言います。

フェルミ準位
これについては全く分かりません。↓が少しは分かり易いかも。
http://www.buturigaku.net/sub02/Glossary/Contents/Semiconductor/FermiLevel.html
http://kccn.konan-u.ac.jp/physics/semiconductor/basic/2_2.html

電子はエネルギーの低い状態にいることが安定なので、エネルギーの高いエネルギー準位ほ
ど電子が存在する確率が小さく、低いエネルギー準位では電子が存在する確率が大きくなり
ます。

このことから、エネルギーの準位が低→高になるにしたがって、電子の存在する確率が100%から
0%まで分布していることになり、この分布範囲の中央付近に電子の存在する確率が50%になる
エネルギー準位が存在することになります。この電子のいる確率が50%になるエネルギー準位
をフェルミ準位といいます。←だからどうした?は分かりません。


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