金属电阻率与半导体电阻率的本质差别? 详细一点儿,不要乱贴!

金属是由金属原子组成的晶格和自由电子组成的,实际参与导电的是自由电子.晶格是一直振动的,和分子的热运动相关.金属之所以有电阻是由于晶格对自由电子的定向移动的阻碍.而且由于温度越高,晶格震动越强烈,所以它的阻碍效应就越明显,这是金属电阻随温度升高而变大的原因. 对于半导体,它不像金属那样有很多自由电子,它的电子基本都被束缚在原子核上.所以它需要一定的温度或者光来激发,是它的电子获得足够的能量,摆脱原子核的束缚,从而成为能够参与导电的粒子.所以温度升高,能够参与导电的粒子就越多,电阻就越小.

主要区别是金属的电阻率随温度升高而增大。而半导体的电阻率在低温、室温和高温情况下，变化情况各不相同。

一、金属电阻率与温度的关系：

金属材料在温度不高，温度变化不大的范围内：几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即ρ与温度t(℃)的关系是ρt=ρ0(1+at)，式中ρ1与ρ0分别是t℃和0℃时的电阻率α是电阻率的温度系数，与材料有关。锰铜的α约为1×10-1/℃(其数值极小)，用其制成的电阻器的电阻值在常温范围下随温度变化极小，适合于作标准电阻。已知材料的ρ值随温度而变化的规律后，可制成电阻式温度计来测量温度。

二、半导体电阻率与温度的关系：

决定电阻率温度关系的主要因素是载流子浓度和迁移率随温度的变化关系。

在低温下：由于载流子浓度指数式增大（施主或受主杂质不断电离），而迁移率也是增大的（电离杂质散射作用减弱之故），所以这时电阻率随着温度的升高而下降。

在室温下：由于施主或受主杂质已经完全电离，则载流子浓度不变，但迁移率将随着温度的升高而降低（晶格振动加剧，导致声子散射增强所致），所以电阻率将随着温度的升高而增大。

在高温下：这时本征激发开始起作用，载流子浓度将指数式地很快增大，虽然这时迁移率仍然随着温度的升高而降低（晶格振动散射散射越来越强），但是这种迁移率降低的作用不如载流子浓度增大的强，所以总的效果是电阻率随着温度的升高而下降。

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