디바이 길이(Debye length)는 플라스마 물리학, 전해질 화학, 반도체 물리학 등에서 사용되는 물리량으로, 전하 운반체의 정전기적 효과가 용액이나 매질 내에서 어느 정도의 거리까지 지속되는지를 나타내는 측정값이다. 디바이 반경(Debye radius) 또는 디바이-휘켈 차폐 길이(Debye–Hückel screening length)라고도 불린다.
디바이 길이는 이동 가능한 전하를 가진 물질(플라스마, 전해질 용액, 반도체 등)에서 전기장이 차폐되는 특성 거리를 의미한다. 매질 내에 전하가 존재할 때, 그 주변의 반대 부호 전하들이 모여들어 전기장을 상쇄시키는데, 이때 전기장이 실질적으로 사라지는 거리가 디바이 길이에 해당한다. 디바이 길이를 반지름으로 하는 가상의 구를 디바이 구(Debye sphere)라고 한다.
플라스마의 경우, 밀도 n, 전하 q, 온도 T를 가진 입자들로 구성된 계에서 디바이 길이는 λ_D² = ε₀k_BT/(nq²)로 주어진다. 전해질 용액에서는 이온 강도와 유전율, 온도 등의 함수로 표현되며, 반도체에서는 도펀트의 순 밀도와 유전 상수 등에 의해 결정된다.
이 개념은 1923년 네덜란드-미국 물리학자이자 화학자인 피터 디바이(Peter Debye, 1884~1966, 노벨 화학상 수상)와 그의 협력자 에리히 휘켈(Erich Hückel)이 전해질 용액 이론을 정립하면서 도입되었다. 이후 플라스마 물리학에서 전기장 차폐 현상을 설명하는 핵심 개념으로 자리잡았으며, 콜로이드 과학(DLVO 이론), 반도체 소자 모델링, 미세유체역학 등 다양한 분야에서 중요한 매개변수로 사용된다.
우주 플라스마의 경우 전자 밀도가 낮아 디바이 길이가 거시적 규모에 이를 수 있다. 예를 들어 태양핵에서는 약 10⁻¹¹ m, 태양풍에서는 약 10 m, 은하간 물질에서는 약 10⁵ m에 달한다.
