硅的电导率为什么会受温度影响

硅的电导率为什么会受温度影响,第1张

首先要明白硅是半导体,这点跟金属的性质是不同的。

半导体的导电主要依赖载流子,也就是电子(electrons) 和空穴 (holes)。相反,在金属中,电子不受束缚,可以自由流动,金属的导电主要依赖自由电子。

从能带理论中,半导体存在价带和导带。电子最初是被束缚在价带的共价键中,在绝对零度下,电子是不能运动的。随着温度升高,共价键逐渐断裂,电子脱离束缚,跃迁到导带中,相应地在原来的位置形成一个空位(holes),载流子浓度因此升高。

在外部电场的作用下,电子迁移,填补到旁边的空位中,这个过程,会产生新的空位。由于在电场中,由于电荷相反,电子的移动方向和空位的移动方向是相反的,在半导体中,空位和电子共同形成电流。

电流的密度(J)可以有电子的电流密度(Je)和空穴的电流密度(Je)相加。

其中pµh+nµe 是半导体的电导率,E是电场。n和p分别是电子和空穴的浓度,v是迁移速度,µ是迁移率。

载流子浓度随温度的变化有以下公式表示:

计算可以发现,单位摄氏度下,硅的电导率可以升高8%。因此硅也可以用来做热阻器,测量温度。计算可以发现,单位摄氏度下,硅的电导率可以升高8%。因此硅也可以用来做热阻器,测量温度。

温度过高,电导率下降,温度高了载流子浓度也高了,1600度时都快熔化了,,载流子已经充分激发了, 这时电阻率和温度的关系就和金属类似了。

hole [hEul] n. 洞, 孔, 突破口 v. 凿洞 (1) A cavity in a solid. 洞:固体上的洞 (2) An opening or a perforation: 开口或小孔: a hole in the clouds. 云彩的缺口 (3) Sports An opening in a defensive formation, especially the area of a baseball infield between the third base player and the shortstop. 【体育运动】 缺口,漏洞:尤指棒球场上第三垒球手和游击手之间防卫阵形中的缺口 (4) A fault or flaw: 错误或缺陷: There are holes in your argument. 你的论证中有漏洞 (5) A deep place in a body of water. 水体深处 (6) An animal's hollowed-out habitation, such as a burrow. 洞穴:动物中空的洞穴,如地洞 (7) An ugly, squalid, or depressing dwelling. 蜗居:丑陋、肮脏或气氛压抑的居住地 (8) A deep or isolated place of confinementa dungeon. 地牢,土牢:深而隔离的拘留地;地牢 (9) An awkward situationa predicament. 进退两难的处境;困境 (10) Sports 【体育运动】 (11) The small pit lined with a cup into which a golf ball must be hit. 高尔夫球洞:有一个杯子的小洞,高尔夫必须被的打入其中 (12) One of the divisions of a golf course, from tee to cup. 路线:从高尔夫球座到球洞的一段 (13) Physics A vacant position in a crystal left by the absence of an electron, especially a position in a semiconductor that acts as a carrier of positive electric charge.Also called In this sense, also called electron hole 【物理学】 空穴:在晶体中由于没有电子而造成的空位,尤指在半导体中可当作正极使用的空位也作 在此意义上也可称作 electron hole v.(动词) holed, hol.ing, holes v.tr.(及物动词) (1) To put a hole in. 在…挖孔 (2) To put or propel into a hole. 把…打入或放入孔内 v.intr.(不及物动词) To make a hole in something. 凿洞:在某物中打孔 常用词组 hole out 【体育运动】 To hit a golf ball into the hole. 把高尔夫球击入洞中 hole up (1) To hibernate in or as if in a hole. 在洞中蛰居 (2) Informal To take refuge in or as if in a hideout. 【非正式用语】 在洞穴中避难或躲藏 简明英汉词典 hole [hEul] n. 洞, 孔, 突破口 v. 凿洞 美国传统词典[双解] hole hole AHD:[h?l] D.J.[houl] K.K.[hol] n.(名词) (1) A cavity in a solid. 洞:固体上的洞 (2) An opening or a perforation: 开口或小孔: a hole in the clouds. 云彩的缺口 (3) Sports An opening in a defensive formation, especially the area of a baseball infield between the third base player and the shortstop. 【体育运动】 缺口,漏洞:尤指棒球场上第三垒球手和游击手之间防卫阵形中的缺口 (4) A fault or flaw: 错误或缺陷: There are holes in your argument. 你的论证中有漏洞 (5) A deep place in a body of water. 水体深处 (6) An animal's hollowed-out habitation, such as a burrow. 洞穴:动物中空的洞穴,如地洞 (7) An ugly, squalid, or depressing dwelling. 蜗居:丑陋、肮脏或气氛压抑的居住地 (8) A deep or isolated place of confinementa dungeon. 地牢,土牢:深而隔离的拘留地;地牢 (9) An awkward situationa predicament. 进退两难的处境;困境 (10) Sports 【体育运动】 (11) The small pit lined with a cup into which a golf ball must be hit. 高尔夫球洞:有一个杯子的小洞,高尔夫必须被的打入其中 (12) One of the divisions of a golf course, from tee to cup. 路线:从高尔夫球座到球洞的一段 (13) Physics A vacant position in a crystal left by the absence of an electron, especially a position in a semiconductor that acts as a carrier of positive electric charge.Also called In this sense, also called electron hole 【物理学】 空穴:在晶体中由于没有电子而造成的空位,尤指在半导体中可当作正极使用的空位也作 在此意义上也可称作 electron hole v.(动词) holed, hol.ing, holes v.tr.(及物动词) (1) To put a hole in. 在…挖孔 (2) To put or propel into a hole. 把…打入或放入孔内 v.intr.(不及物动词) To make a hole in something. 凿洞:在某物中打孔 常用词组 hole out 【体育运动】 To hit a golf ball into the hole. 把高尔夫球击入洞中 hole up (1) To hibernate in or as if in a hole. 在洞中蛰居 (2) Informal To take refuge in or as if in a hideout. 【非正式用语】 在洞穴中避难或躲藏 习惯用语 hole in one【体育运动】 The driving of a golf ball from the tee into the hole in only one stroke. 一杆击中:一杆就把高尔夫球从球座击入洞中 in the hole (1) Having a score below zero. 得一负点 (2) In debt. 负债 (3) At a disadvantage. 处于劣势 pick holes in sth. 指责;对…吹毛求疵 I'm in rather a hole. 我处境相当困难。

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