费米能级是指在狄拉克电子理论中描述的一种能级, 它是电子充满状态下所能达到的最高能量。在这个级别上,电子被压缩到相对较小的体积范围内,形成了一种高度排他的“能级结构”,形成了微观粒子的一种秩序。
费米能级的理论于1926年由意大利物理学家费米提出,是解释固体中电子行为的关键因素。其作用是使电子不能降至更低的低能态,从而把电子限制在半导体或者绝缘体的价带中,使半导体或者绝缘体具有导电性。
近年来,固体物理学家通过控制费米能级,成功开发了一些新型电子器件,如高温超导材料、量子点阵列、石墨烯等。
费米能级的研究不仅深化了人类对微观粒子性质的理解,也为现代物理学的诸多应用提供了可能。