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300[K]에서 페르미 준위보다 0.1[eV]만큼 낮은 에너지 준위에 … | [전자기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 16년 3회차
300[K]에서 페르미 준위보다 0.1[eV]만큼 낮은 에너지 준위에 전자가 점유하는 확률은 약 얼마인가?
1
0.02
2
0.1
3
0.7
4
0.98
해설

에너지 준위가 페르미 준위보다 0.1 eV 낮을 때 전자가 점유할 확률은 약 0.98이다.

페르미-디랙 분포에 대입한다.
f(E)=11+e(E−EF)/kTf(E)=\dfrac{1}{1+e^{(E-E_F)/kT}}
kT≈0.0259 eV (300 K), E−EF=−0.1 eVkT\approx 0.0259\ \mathrm{eV}\ (300\ \mathrm{K}),\ E-E_F=-0.1\ \mathrm{eV}
f=11+e−3.86≈0.98f=\dfrac{1}{1+e^{-3.86}}\approx 0.98

나머지 보기가 맞지 않는 이유는 다음과 같다.

  • 0.02는 계산값과 다르다.
  • 0.1은 계산값과 다르다.
  • 0.7은 계산값과 다르다.

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