ระดับพลังงานแฟร์มี

ระดับพลังงานแฟร์มี (อังกฤษ: Fermi level) คือระดับพลังงานศักย์ของอิเล็กตรอนภายในของแข็งแบบผลึกในสมมุติฐานทางทฤษฎี การที่อิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานนี้จะหมายความว่า อิเล็กตรอนนั้นมีพลังงานศักย์เป็น $\epsilon$ ซึ่งมีค่าเท่ากับพลังงานศักย์เคมี $\mu$ ค่าทั้งสองนี้อยู่ในฟังก์ชันการกระจายตัวของแฟร์มี-ดิแรก (Fermi-Dirac distribution function)

$F_{e}(\epsilon )={\frac {1}{e^{(\epsilon -\mu )/(kT)}+1}}$

ซึ่งสามารถคำนวณความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนซึ่งมีพลังงาน $\epsilon$ สามารถครอบครองสถานะควอนตัมของอนุภาคเดี่ยวหนึ่งๆ ภายในของแข็งดังกล่าวนั้น T หมายถึง อุณหภูมิสัมบูรณ์ และ k คือค่าคงตัวของโบลทซ์มานน์