مستوى فيرمي، مقياس لطاقة الإلكترونات الأقل إحكامًا داخل مادة صلبة ، سمي باسم إنريكو فيرمي ، الفيزيائي الذي اقترحها لأول مرة. من المهم تحديد الخواص الكهربائية والحرارية للمواد الصلبة. تسمى قيمة مستوى Fermi عند الصفر المطلق (3273.15 ° C) طاقة Fermi وهي ثابتة لكل مادة صلبة. يتغير مستوى فيرمي مع تدفئة المادة الصلبة وعند إضافة الإلكترونات أو سحبها من المادة الصلبة. كل من الطاقات المختلفة المميزة التي يمكن أن يحتفظ بها الإلكترون داخل مادة صلبة تسمى مستوى الطاقة. وفقًا لقوانين ميكانيكا الكم ، يمكن لكل مستوى طاقة استيعاب عدد محدود فقط من الإلكترونات. إن مستوى Fermi هو أي مستوى طاقة يحتمل أن يكون مليئًا بنصف الإلكترونات. تميل مستويات الطاقة الأقل من مستوى فيرمي إلى أن تكون مليئة بالكامل بالإلكترونات ، بينما تميل مستويات الطاقة الأعلى من فيرمي إلى أن تكون فارغة.
عندما يتم وضع مواد ذات مستويات مختلفة من فيرمي على اتصال ، تتدفق بعض الإلكترونات من المادة ذات مستوى فيرمي العالي إلى المواد الأخرى. هذا النقل للإلكترونات يرفع مستوى فيرمي السفلي ويخفض مستوى فيرمي الأعلى. عند اكتمال النقل ، تكون مستويات Fermi الخاصة بالمادتين متساوية. هذا السلوك مهم في الأجهزة الإلكترونية التي تجمع المواد المختلفة.
