ஃபெர்மி நிலை, ஒரு திடப்பொருளுக்குள் மிகக் இறுக்கமாக வைத்திருக்கும் எலக்ட்ரான்களின் ஆற்றலின் அளவீடு, அதை முதலில் முன்மொழிந்த இயற்பியலாளர் என்ரிகோ ஃபெர்மிக்கு பெயரிடப்பட்டது. திடப்பொருட்களின் மின் மற்றும் வெப்ப பண்புகளை தீர்மானிப்பதில் இது முக்கியமானது. முழுமையான பூஜ்ஜியத்தில் (−273.15 ° C) ஃபெர்மி மட்டத்தின் மதிப்பு ஃபெர்மி ஆற்றல் என அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் இது ஒவ்வொரு திடத்திற்கும் ஒரு மாறிலி ஆகும். திட வெப்பமடைவதாலும், எலக்ட்ரான்கள் திடப்பொருளிலிருந்து சேர்க்கப்படுவதோ அல்லது திரும்பப் பெறுவதோ ஃபெர்மி நிலை மாறுகிறது. ஒரு எலக்ட்ரானை ஒரு திடத்திற்குள் வைத்திருக்கக்கூடிய பல தனித்துவமான ஆற்றல்கள் ஒவ்வொன்றும் ஆற்றல் நிலை என்று அழைக்கப்படுகின்றன. குவாண்டம் இயக்கவியலின் விதிகளின்படி, ஒவ்வொரு ஆற்றல் மட்டமும் ஒரு குறிப்பிட்ட எண்ணிக்கையிலான எலக்ட்ரான்களை மட்டுமே இடமளிக்க முடியும். ஃபெர்மி நிலை என்பது எந்தவொரு ஆற்றல் மட்டமும் ஆகும், இது எலக்ட்ரான்களால் சரியாக நிரப்பப்பட்டிருக்கும். ஃபெர்மி அளவை விட குறைந்த ஆற்றலின் அளவுகள் முற்றிலும் எலக்ட்ரான்களால் நிரப்பப்படுகின்றன, அதேசமயம் ஃபெர்மியை விட அதிகமான ஆற்றல் அளவுகள் காலியாக இருக்கும்.
வெவ்வேறு தனிப்பட்ட ஃபெர்மி அளவுகளைக் கொண்ட பொருட்கள் தொடர்பில் வைக்கப்படும்போது, சில எலக்ட்ரான்கள் அதிக ஃபெர்மி அளவைக் கொண்ட பொருளிலிருந்து மற்ற பொருளுக்குள் பாய்கின்றன. எலக்ட்ரான்களின் இந்த பரிமாற்றம் குறைந்த ஃபெர்மி அளவை உயர்த்துகிறது மற்றும் அதிக ஃபெர்மி அளவைக் குறைக்கிறது. பரிமாற்றம் முடிந்ததும், இரண்டு பொருட்களின் ஃபெர்மி அளவுகள் சமமாக இருக்கும். வெவ்வேறு பொருள்களை மாற்றியமைக்கும் மின்னணு சாதனங்களில் இந்த நடத்தை முக்கியமானது.
