フェルミ‐じゅんい〔‐ジユンヰ〕【フェルミ準位】
フェルミ準位
フェルミエネルギー
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出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/12/26 19:28 UTC 版)
量子力学や物性物理学においてフェルミエネルギー (Fermi energy)あるいはフェルミ準位（Fermi level）とは、相互作用のないフェルミ粒子系（理想フェルミ気体）の絶対零度での化学ポテンシャル（または電気化学ポテンシャル）µのことであり、通常と表される[1]。
- ^ Kittel, Charles. Introduction to Solid State Physics, 7th Edition. Wiley
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フェルミ準位
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/08/08 04:51 UTC 版)
非縮退半導体のフェルミエネルギー EF は、真性半導体のフェルミ準位を Ei とすると次のように表せる。 E F = E i + k T ln ( n n i ) = E i − k T ln ( p n i ) {\displaystyle E_{F}=E_{i}+kT\ln \left({\frac {n}{n_{i}}}\right)=E_{i}-kT\ln \left({\frac {p}{n_{i}}}\right)} 真性半導体のフェルミ準位 Ei は、バンドギャップのほぼ中央に位置する。ドナーを増加させて電子濃度 n を増やすとフェルミ準位は上昇し、伝導帯に近づく。逆にアクセプターを増加させて正孔濃度 p を増やすとフェルミ準位は下がり、価電子帯に近づく。
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フェルミ準位
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/03/20 09:30 UTC 版)
真性半導体のフェルミ準位 Ei は、以下の形で表記される。 E i = E C + E V 2 + 1 2 k T ln ( N V N C ) = E C + E V 2 + 1 2 k T ln ( m h m e ) 3 / 2 {\displaystyle E_{i}={{E_{C}+E_{V}} \over 2}+{1 \over 2}kT\ln \left({N_{V} \over N_{C}}\right)={{E_{C}+E_{V}} \over 2}+{1 \over 2}kT\ln \left({m_{h} \over m_{e}}\right)^{3/2}} me と mh はそれぞれ電子とホールの状態密度有効質量である。この第2項は小さいため、真性半導体のフェルミ準位は禁制帯のほぼ中央に位置する。
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