Perbedaan utama antara energi Fermi dan tingkat Fermi adalah bahwa energi Fermi adalah energi tingkat fermi, sedangkan tingkat Fermi adalah ukuran elektron yang terikat paling erat di dalam padatan.
Istilah energi fermi dan tingkat Fermi dinamai menurut nama fisikawan Enrico Fermi. Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K) sedangkan tingkat Fermi adalah potensi kimia elektron.
Apa itu Energi Fermi?
Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K). Ini adalah energi kinetik maksimum yang dapat dimiliki elektron pada suhu ini. Selain itu, nilai energi Fermi adalah konstan untuk padatan tertentu. Kita dapat mendefinisikan istilah energi Fermi sebagai tingkat energi yang ditempati tertinggi dari suatu material pada suhu nol mutlak. Dengan kata lain, semua elektron padatan cenderung menempati tingkat energi pada atau di bawah energi Fermi padatan pada suhu 0 K.
Dalam logam, energi Fermi memberikan kecepatan elektron selama konduksi. Oleh karena itu, selama konduksi logam, hanya elektron yang memiliki energi dekat dengan energi Fermi yang akan berkontribusi pada proses tersebut.
Gambar 01: Membandingkan Celah Pita Logam, Semikonduktor, dan Isolator
Selanjutnya, konsep energi Fermi penting dalam menggambarkan perilaku semikonduktor. Misalnya, semikonduktor tipe-n memiliki energi fermi yang dekat dengan pita konduksi. Sebaliknya, semikonduktor tipe-p memiliki energi fermi yang dekat dengan pita valensi.
Apa itu Level Fermi?
Tingkat Fermi adalah potensial kimia elektron. Ini adalah tingkat energi di mana probabilitas menemukan elektron adalah 50%. Ini adalah orbital molekul yang terisi tertinggi dalam pita valensi pada 0 K. Oleh karena itu, ada banyak keadaan kosong untuk menerima elektron. Level Fermi terletak di celah pita, antara pita konduksi dan pita valensi.
Apa Perbedaan Antara Energi Fermi dan Level Fermi?
Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K) sedangkan tingkat Fermi adalah potensi kimia elektron. Jadi, kita dapat mengatakan bahwa perbedaan utama antara energi fermi dan tingkat Fermi adalah bahwa energi Fermi adalah energi tingkat Fermi sedangkan tingkat Fermi adalah ukuran elektron yang terikat paling erat dalam padatan.
Infografik di bawah ini memberikan detail tambahan tentang perbedaan antara energi fermi dan tingkat Fermi.
Ringkasan – Energi Fermi vs Level Fermi
Energi Fermi adalah nilai energi untuk tingkat Fermi pada suhu nol mutlak (pada 0 K) sedangkan tingkat Fermi adalah potensi kimia elektron. Oleh karena itu, perbedaan utama antara energi fermi dan tingkat Fermi adalah bahwa energi Fermi adalah energi tingkat Fermi, sedangkan tingkat Fermi adalah ukuran elektron yang paling tidak terikat erat dalam padatan.
