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Physik » Festkörperphysik » Fermi-Energie in Halbleitern und Isolatoren
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Universität/Hochschule J Fermi-Energie in Halbleitern und Isolatoren
Keks1900
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  Themenstart: 2019-01-23

Hallo, ich habe eine Frage bzgl. der Fermi-Energie. Hier habe ich ein Zitat aus 'Festkörperphysik' von Rudolf Gross: ,,Wir haben in den beiden vorangegangenen Abschnitten die Eigenenergien von Kristallelektronen in der Ein-Elektronen-Näherung bestimmt. Unabhängig von der Näherungsmethode haben wir Energiebänder erhalten, die durch verbotene Bereiche (Bandlücken) getrennt sind. Wie im Fall des freien Elektronengases erhalten wir den Grundzustand des Kristalls mit N Elektronen bei T = 0 dadurch, indem wir die Eigenenergien unter Berücksichtigung des Pauli-Prinzips von niedrigen zu hohen Energien auffüllen. Die höchste Energie, die wir dabei erreichen, ist die Fermi-Energie EF." Also ist die Fermi-Energie die höchst besetzte Energie bei T=0. https://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/b/45466_Unbenannt.png Bei Halbleitern (und Isolatoren) ist die Fermi-Energie in der Bandlücke zwischen Valenzband und Leitungsband. Das verstehe ich nicht. Bei T=0 sind bei Halbleitern ja alle Elektronen im Valenzband. Wie kann die Fermi-Energie zwischen Valenzband und Leitungsband sein - in einem "verbotenem" Zustand? Wieso befindet sich die Fermi-Energie nicht an der Oberkante des Valenzbandes? Vielen Dank!

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Folgende Antworten hat der Fragensteller vermutlich noch nicht gesehen.
Er/sie war noch nicht wieder auf dem Matheplaneten
Berufspenner
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  Beitrag No.1, eingetragen 2019-01-24

Moin Die Erklärung hier finde ich eigentlich ganz hilfreich. Melde dich gerne wieder, sollte das doch noch nicht alle Unklarheiten beseitigt haben.

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