Download - Distribusi Fermi Diracppt
Distribusi fermi dirac
Rapat Arus pada tingkat fermi
Encun Yuliana( 1005360)
Fermi dirac
Tidak terbedakanMemenuhi eksklusi pauli. persamaan umum :
kB tetapan Boltmann dan EF adalah energi Fermi
F1
fexp / kT 1
Berkaitan dengan tenaga Fermi tersebut dapat didefinisikan kecepatan elektron pada tingkat Fermi (vF) sebagai berikut:
Pada suhu T=0oK, kecepatan elektron :
Bila digambarkan dalam ruang kecepatan (akan diperoleh permukaan Fermi yang berbentuk permukaan bola dan disebut bola Fermi.
Jika konsentrasi elektron dalam logam adalah n, maka energi Fermi logam yang bersangkutan :
Gerakan elektron karena pengaruh termal (tanpa medan listrik) tidak menghantarkan arus listrik, karena :
a. Pegeseran ke kiri bola Fermi akibat medan listrik E ke kanan menghasilkan elektron konduksi (bagian terrasir)
b. Bagian bola Fermi “sisanya” yang mengandung electron tak berkonduksi berbentuk elipsoida (bagian tidak terarsir).
Setengah sumbu panjang elipsoida :
karena sedangkan setengah sumbu pendek:
dan volume elipsoida :
Selanjutnya, volume bagian bola yang berisi elektron konduksi (bagian terarsir) ialah selisih antara volume bola Fermi dan volume elipsoida:
Perbandingan antara jumlah elektron konduksi dan jumlah elektron total :
Karena vd<<vF. Jumlah elektron yang menghantarkan arus apabila jumlah elektron bebas total n adalah :
Rapat arus pada tingkat Fermi :
dengan
Maka:
adalah waktu tumbukan elektron pada tingkat Fermi.