费米能级由什么决定

费米能级由材料内部的电子密度和能带结构共同决定。半导体中掺杂浓度直接影响费米能级位置，掺杂原子提供额外电子或空穴，改变费米能级靠近导带或价带。金属的费米能级取决于自由电子总数，电子浓度越高，费米能级能量越大。温度变化也会轻微调整费米能级，高温时电子获得更多能量，费米能级略微上移。材料晶格常数和原子间距通过影响电子间相互作用间接决定费米能级位置。

费米能级还受材料外部电场和磁场影响。外加电场使能带倾斜，费米能级随之弯曲。量子尺寸效应下，纳米材料的费米能级随尺寸减小而增大，电子被限制在更小空间内。不同材料接触形成结时，费米能级必须对齐，导致电子流动直至平衡。表面态和界面缺陷也会局部改变费米能级，影响器件性能。材料磁性状态变化同样会调整费米能级位置，铁磁体与顺磁体的费米能级分布存在明显差异。