Fermi-nivå, et mål på energien til de minst tette holdte elektronene i et fast stoff, oppkalt etter Enrico Fermi, fysikeren som først foreslo det. Det er viktig når du bestemmer de elektriske og termiske egenskapene til faste stoffer. Verdien av Fermi-nivået ved absolutt null (−273,15 ° C) kalles Fermi-energien og er en konstant for hvert faststoff. Fermi-nivået endres etter hvert som det faste stoffet varmes opp og når elektroner tilsettes eller tas ut av det faste stoffet. Hver av de mange forskjellige energiene som et elektron kan holdes i et fast stoff, kalles et energinivå. I henhold til kvantemekanikkens lover kan hvert energinivå bare romme et begrenset antall elektroner. Fermi-nivået er ethvert energinivå som har sannsynligheten for at det er nøyaktig halvparten fylt med elektroner. Nivåer med lavere energi enn Fermi-nivået pleier å være helt fylt med elektroner, mens energinivåene høyere enn Fermiene pleier å være tomme.
Når materialer med forskjellige individuelle Fermi-nivåer blir satt i kontakt, strømmer noen elektroner fra materialet med det høyere Fermi-nivået inn i det andre materialet. Denne overføringen av elektroner hever det lavere Fermi-nivået og senker det høyere Fermi-nivået. Når overføringen er fullført, er Fermi-nivåene til de to materialene like. Denne oppførselen er viktig på elektroniske enheter som sammenstiller forskjellige materialer.
