半导体热导率为什么会随着掺杂浓度的增加而上升

半导体掺杂后其电阻率大大下降,同时电导率上升。通常掺杂浓度越高，半导体的导电性就会变得越好，原因是能进入传导带的电子数量会随着掺杂浓度提高而增加。电导率的影响因素：（1）温度：电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的增高而降低。半导体的电导率随着温度的增高而增高。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。（2）掺杂程度：固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成高电导率.水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低（电阻率越高）。水的电导率时常以电导系数来纪录；电导系数是水在 25°C 温度的电导率。（3）各向异性：有些物质会有异向性 (anisotropic) 的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达（使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的）。

金属的热导率大于半导体的热导率.

假如：这个温度功能元件是热电偶.

当用金属做热电偶时,由于金属的热导率较好,所以它的温差不太大,导致载流子的浓度差不大,所以热电偶的热电动势较小；

当用半导体做热电偶时,由于半导体的热导率较小,所以它的温差较大,导致载流子的浓度差较大,所以热电偶的热电动势较大.

所以,半导体材料（一般都用非本征半导体的P、N型配对）做的热电偶较一般金属做的热电偶,效果更为明显.

（供参考）

热不是基本粒子，而是一类粒子的宏观行为。是什么决定了热导率实际上是热的传输，并通过定义我们知道热本质上是相关的障碍,障碍的系统决定了热传输。对于热传导:在气体中，载体是分子在金属晶体中，载流子主要是电子(声子在某些金属系统中也对热导率有很大贡献)。在非金属晶体中，载流子主要是声子。

在半导体中，电子(应该加上空穴)、声子都起作用。另外一个重要的因素是磁热导率，这意味着自旋可以带来额外的熵和热导率，这是目前热传输和磁性的前沿。从理论上讲，声子传热、电子传热等占据了主要地位。声子和热电子的扩散速率由许多因素决定。

微观层面上，分子的热运动引起分子之间的碰撞，导致能量交换。这种类似于“打鼓传花”的物理图像，从宏观上看应该大致对应于材料传热。因此，让我们简要分析一下影响“打鼓传花”物理过程的因素。想到的第一件事就是分子的数量。分子密度越高，越有利于分子碰撞和能量交换。此外，还应与分子量有关。相同能量的吸收，分子量越小，分子的热运动越强烈，也更有利于分子的碰撞和能量交换。

实际上，物质有三种形式:气体、液体和固体。气体的结构最松散，其次是液体。坚固的结构是最紧凑的。结构越松散，它越活跃，传热越快。一般来说，气体优于液体，液体优于固体。金属在固体中导热最快，因为它们有更多的自由电子。不同的金属有不同数量的自由电子和不同的热导率。玻璃、陶瓷等结构比较接近，所以导热性略差。就固体而言，电子在结构中的自由程度决定导热率。 不知道木头和橡胶的结构，但机动性一定很差。热导率最差。

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