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文档简介

1、.各能级电子所占的数量遵循特定的统计规则这一规则是费米狄拉克分布规则。费米分布规律在非平衡态中不适用一般来说，电子占据各能量水平的概率不同。 占低能级的电子多，占高能级的电子少。 根据统计物理学，电子占能级的概率遵循费米统计规律：在热平衡状态下，能量e的能级占电子的概率如下f(E )称为电子的费米分布函数，k、t分别是玻尔兹曼常数和绝对温度。 费米被称为费米能级，与物质的特性有关。如果知道费米能级Efermi的数值，在一定温度下，电子在各个量子态中的统计分布完全确定。费米分布函数的几个特性：【根据f (e )式理解】第一，费米能级Efermi是用于描述电子的能级填充等级的虚拟能级，Ef越大，表

2、示处于高能级的电子越多，Ef越小，表示高能级的电子越少。 (Ef反映了整体的平均水平)在t不是绝对零点的前提下，如果E1/2 E=Ef，则f(E)=1/2； 如果EEf，则f(E) Ef，f(E)=0； 在价电子频带Ev中，由于EEf、f(E)=1，电子全部在价电子频带Ev中，所以半导体完全不导电。第四，T=0K是绝对零点的前提，EEf时，f(E)=0。 已经看出，当绝对零点时，电子占据小于Ef的能级的概率为100%，而电子占据大于Ef的能级的概率为0。 也就是说，比Ef低的级别全部满足，比Ef高的级别全部空闲。 费米能级Ef是绝对零点时电子中最大的能量，能级是绝对零点时可占有的极限，是重要的残奥仪表。第五，在T0K时，即在不成为绝对零点的前提下，如果E-Ef5kT，则f(E) 0.007； 在T0K的前提下，如果E-Ef0.993。 (k、t分别为玻尔兹曼常数和绝对温度)在温度t高于绝对零点的前提下，比Ef高5kT的能级被电子占据的概率仅为0.7%，概率非常小，能级几乎为空，比Ef低5kT的能级被电子占据的概率为99.3%，概率大在t不是绝对零点但并不太高的情况下，小于Ef的能量状态基本上被电子占据，而大于Ef的能量状态被认为几乎不被电子占据的费米能级Ef这一能级电子占据的概率是(在任何温度下)的1/2。 费米能级Ef的位置比较直观地表示电子占据能级，或

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