taller
Universidad Nacional de Colombia
Departamento de Física
Semiconductores
Quiz10 para familiarizarse con el comportamiento de la Función estadística de Fermi Dirac(Junio 2013)
Profesor: Jaime Villalobos Velasco
Fermi
G1N02
Nombre: Oscar Antonio Acelas Upegui
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1. Calcule la función deFermi f(E) a 300K y grafique f(E) vs energía en eV. Escoja la EF = 1 eV. Puede usar Excel.
Pista: Note que f(E) varia muy rápidamente dentro de algunos kT de EF. Haga unaTabla definiendo 15 valores de E de tal manera que los valores cercanos a EF estén más juntos para tener una curva suave.
Sabiendo que la ecuación estadística de Fermi-Diraces:
Podemos relacionar las contantes energéticas, para analizar el comportamiento de la distribución estadística, asignándole valores a la energía E, para esto esnecesario conocer la contante de Boltzmann.
De forma que a temperatura ambiente la constante energética es:
Ahora procedemos a tabular la función de fermi al variar laenergía, utilizando las anteriores constantes, es importante notar que variaremos la energía un 30% de la energía de fermi planteada.
Esperamos obtener una curva suave debido aque los valores cercanos a 1 se toman según las indicaciones dadas en el enunciado. Para el caso particular donde la energía de Fermi sea igual a 1, el superíndice de laexponencial será igual a cero por lo tanto el valor de la exponencial será igual a 1. De manera que en valor de la función de fermi será igual a 0,5
Tabla 1: tabulación devalores de E y cálculo del valor de la función de Fermi
De acuerdo con los datos tabulados realizamos la gráfica de la función de fermi en función de la energía E.
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