费米函数（费米狄拉克分布函数）

1. 什么是费米能、费米能级
2. 费米狄拉克分布函数
3. 费米能级进入导带服从什么分布
4. 量子能级怎么测量
5. 为什么相互接触的物体电势相等

什么是费米能、费米能级

如果一个能带中的某一个能级的能量设为E，则该能级被电子占据的概率是符合一个函数规律的即为f（E），f（E）称为费米函数。 当f（E）=1/2时，得出的E的值对应的能级为费米能级。 一般近似的认为费米能级一下的能级都被电子所填充。

费米狄拉克分布函数

费米-狄拉克分布（Fermi-Dirac distribution）全同和独立的费米子系统中粒子的最概然分布。简称费米分布，量子统计中费米子所遵循的统计规律。

这个统计规律的命名来源于恩里科·费米和保罗·狄拉克，他们分别独立地发现了这一统计规律。不过费米在数据定义比狄拉克稍早。费米–狄拉克统计的适用对象是，热平衡时自旋量子数为半奇数的粒子。

除此之外，应用此统计规律的前提是，系统中各粒子之间的相互作用可以忽略不计。

费米能级进入导带服从什么分布

当费米能级进入导带时，电子系统服从玻尔兹曼统计率，成为非简并性系统。这是因为泡利不相容原理在导带底和价带顶的量子态被占据后不再适用，只能使用费米分布函数。此时半导体称为简并半导体。

量子能级怎么测量

量子能级通过麦克斯韦分布进行测量。

麦克斯韦分布认为，每一种状态的概率任然与能量的相反数呈指数关系，但此时我们是对每个状态求和，得到分立能级的分配函数(费米分布)，进而获得内能，并对其关于温度求导得到热容，其结果近似于阶跃函数，也结果相似。

为什么相互接触的物体电势相等

两个导电的物体（导体或者半导体）相互接触并且达到热平衡，它们的费米能级就相等。

热平衡的物理意义是动态的平衡，就是说，一个方向的电子到空穴的迁移速率等于另外一个方向的电子到空穴的迁移速率。而电子和空穴的数目则由费米狄拉克分布和状态分布决定。

假设两边的费米能级不相等，那么由于费米狄拉克函数的影响，两边相应的电子空穴的状态数目必然达不到平衡，一定有一个方向的迁移大于另外一个方向的迁移，而这个迁移就会反过来影响费米能级使得两边的费米能级的差别缩小，而最终达到动态的平衡。

也可以说是费米能级表示了电子状态的平均填充水平，由于电荷守恒，MOS管中有外电压时，也存在电荷的漂移和扩散，从而导致费米能级相同。

到此，以上就是小编对于费米函数的物理意义的问题就介绍到这了，希望介绍的5点解答对大家有用，有任何问题和不懂的，欢迎各位老师在评论区讨论，给我留言。