矽的電導率為什麼會受溫度影響?

時間 2021-06-06 17:18:37

1樓:

首先要明白矽是半導體,這點跟金屬的性質是不同的。

半導體的導電主要依賴載流子,也就是電子(electrons) 和空穴 (holes)。相反,在金屬中,電子不受束縛,可以自由流動,金屬的導電主要依賴自由電子。

從能帶理論中,半導體存在價帶和導帶。電子最初是被束縛在價帶的共價鍵中,在絕對零度下,電子是不能運動的。隨著溫度公升高,共價鍵逐漸斷裂,電子脫離束縛,躍遷到導帶中,相應地在原來的位置形成乙個空位(holes),載流子濃度因此公升高。

在外部電場的作用下,電子遷移,填補到旁邊的空位中,這個過程,會產生新的空位。由於在電場中,由於電荷相反,電子的移動方向和空位的移動方向是相反的,在半導體中,空位和電子共同形成電流。

電流的密度(J)可以有電子的電流密度(Je)和空穴的電流密度(Je)相加。

其中ph+ne 是半導體的電導率,E是電場。n和p分別是電子和空穴的濃度,v是遷移速度,是遷移率。

載流子濃度隨溫度的變化有以下公式表示:

計算可以發現,單位攝氏度下,矽的電導率可以公升高8%。因此矽也可以用來做熱阻器,測量溫度。

溫度過高,電導率下降,機理如樓上所說。

2樓:張浩

溫度高了載流子濃度也高了唄.

1600度時都快熔化了, 載流子已經充分激發了, 這時電阻率和溫度的關係就和金屬類似了.

固體物理之類的書上應該都有吧~

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