半导体电阻率的温度依赖性
2023-12-26
半导体电阻率的温度依赖性在其电子学应用中起着重要作用
电导率描述了电流通过材料的容易程度,是材料的一个重要参数。导体是一种允许电流通过的材料。那些阻挡电流的东西被称为绝缘体。当电流作为相关参数通过导体和绝缘体时,一些材料可能会落在它们之间。这种材料被称为半导体。
在所有这些材料中,电流的流动可以与材料的电导率直接相关,电导率是电阻率的倒数。电阻率是一种与温度有关的材料特性。半导体电阻率的温度依赖性在其电子学应用中起着重要作用。
什么是电阻率?
电阻率是材料的固有特性。它是一种物质在给定温度下的常数。材料的电阻率可以定义为材料的单位横截面积和单位长度的电阻。材料的电阻率与其长度和面积无关。
材料的电阻率与其电阻率之间的关系为:
R是电阻率,l是材料的电阻率,l是长度,a是材料的横截面积。电阻率的单位是欧姆计。
电导率是电阻率的倒数。当一种材料的电阻率高时,其导电率就低,反之亦然。考虑到这种关系,可以说金属或导体的电阻率非常低。按照增加电阻率的顺序排列材料,即导体、半导体和绝缘体。
半导体电阻率的温度依赖性:
在半导体中,导带和价带之间的能隙随着温度的升高而减小。半导体材料中的价电子获得能量,在高温下打破共价键,并过渡到导带。这会在高温下在半导体中产生更多的电荷载流子。载流子浓度越高,半导体的电阻率就越低。随着温度的升高,半导体的电阻率降低,电导率增加。半导体在高温下具有优异的导电性。