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이를 처음 제안한 엔리코 페르미의 이름을 따서 명명한 것이다. 절대영도에서 페르미 준위의 값을 페르미 에너지라고 하며 고체의 종류에 따라 일정한 값을 갖는다. 페르미 준위는 고체의 온도가 올라가거나 전자가 첨가되면 변경된다. 고체 내에 속박된 전자가 가질 수 있는 여러 에너지 값을 에너지 준위라고 부른다.

양자역학의 법칙에 의하면 각각의 에너지 준위는 오직 한정된 수의 전자만을 받아들일 수 있다. 페르미 준위는 전자가 채워질 확률이 1/2이 되는 에너지 준위이다. 이보다 낮은 에너지 준위는 전자로 채워지는 경향이 있으며 이보다 높은 에너지 준위는 비워지려는 경향이 있다. 서로 다른 페르미 준위를 갖는 물질이 접촉하게 되면 페르미 준위가 높은 물질에 있는 일부의 전자가 다른 물질로 이동하게 된다.

이와 같은 전자의 이동에 의해서 낮은 페르미 준위는 올라가게 되고 높은 페르미 준위는 내려가게 되어 전자의 이동이 끝나면 두 물질의 페르미 준위가 동일하게 된다.

페르미 준위(Fermi level) 차이 측정

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