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申論題資訊

試卷:106年 - 106 高等考試_三級_電子工程:半導體工程#62985
科目:半導體工程
年份:106年
排序:0

申論題內容

七、什麼是準費米能階(Quasi-Fermi Level)?它和費米能階(Fermi Level)有什麼不同? (10 分)

詳解 (共 1 筆)

詳解 提供者:hchungw

準費米能級用來指量子力學,尤其是固體物理學中,在非平衡狀態下,電子對導帶和價帶的填充形成的費米能級。非平衡狀態可能是外加電壓,或者被能量大於能帶寬的光照射,這會導致電子在導帶和價帶中的填充發生變化。這時導帶和價帶會分別有各自處於平衡的電子填充水準,即使它們之間並不是平衡的。這時,載子濃度不再能被一個單一的費米能級所描述,但可以用分別的準費米能級來描述導帶和價帶。


費米能階(英語:Fermi level),通常標示為「µ」或「EF」。也稱為「電化學電位」。

在能帶理論中,費米能階可視為熱力學平衡時,電子有50%機率佔據的假想能階。費米能階不需要對應到真正存在的能階(比如絕緣體的費米能階在能隙上),不過費米能階仍是精確定義過的熱力學物理量。

費米能階與費米能在定義上有所差異,費米能定義於絕對零度,費米能階在任何溫度皆有定義。