半导体电阻率的温度依赖性

2021年12月1日

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随着温度的升高，金属的电阻率增加，使其电阻的温度系数为正。
半导体的电阻温度系数为负。
外在半导体的电阻率大于内在半导体。

半导体电阻率的温度依赖性在其电子应用中起着重要作用

导电性描述了电流通过材料的难易程度，是材料的一个重要参数。导体是能让电流通过的材料。能阻挡电流的叫做绝缘子。当通过导体和绝缘体的电流作为相对参数时，有些材料落在导体和绝缘体之间。这种材料被称为半导体。

在所有这些材料中，电流流量可以直接关系到材料的导电性，为电阻率的倒数。电阻率是一种材料特性，的确如此与温度有关的．半导体电阻率的温度依赖性在其电子应用中起着重要作用。在本文中，我们将探究为什么会这样。

什么是电阻率?

电阻率是一种材料的固有特性。它是一个常数物质:在给定温度下的物质．材料的电阻率可以定义为材料在单位截面积和单位长度上的电阻。材料的电阻率与其长度和面积无关。

材料的电阻率与电阻率之间的关系为:

注意，R是电阻，是材料的电阻率，l是长度，A是材料的截面积。电阻率的单位是欧姆米。

电导率是电阻率的倒数。当一种材料的电阻率很高时，它的导电性就很低，反之亦然。考虑到这种关系，可以说金属或导体的电阻率是很低的。这些材料按电阻率的升序排列，依次是导体、半导体和绝缘体。

接下来，我们将探讨温度如何影响电阻率。

电阻率的温度依赖性

材料的电阻率与温度有关。对于导体、半导体和绝缘体，电阻率的温度依赖性是不同的。在讨论半导体之前，让我们先讨论导体和绝缘体中的电阻率是如何变化的。

导体

在导体中，随着温度的升高，原子开始剧烈振动，导致自由电子和其他电子碰撞。这种碰撞导致自由电子的能量损失，而自由电子是电流的来源。由于能量流失，电子运动或漂移速度的降低增加了导体，特别是金属的电阻率。随着温度的升高，金属的电阻率也增加，使其电阻的温度系数为正。在高温下，导体电阻率增大，电导率降低。

绝缘体

随着温度的升高，绝缘体向传导区转移。绝缘子的电阻率随着温度的升高而降低，导致电导率增加。绝缘子的电阻温度系数为负。

接下来，我们将探讨半导体电阻率的温度依赖性。