物體的電阻是由它的什麼性質決定的?

時間 2021-05-31 01:30:55

1樓:劉源

乙個物體的電阻由物體的形狀和電導率決定

電導率由載流子濃度(空穴濃度、電子濃度)、空穴遷移率、電子遷移率決定

載流子濃度由分摻雜和不摻雜兩種

不摻雜的載流子濃度(本徵載流子濃度)由能帶的禁帶寬度、溫度、導帶低電子有效質量和價帶頂空穴有效質量決定

摻雜的載流子濃度由本徵載流子濃度(包括以上提到的影響因素)、雜質濃度、雜質能級和費公尺能級的相對位置決定

遷移率由平均自由時間(載流子散射)、載流子有效質量決定

先說這麼多,具體的有時間在答

乙個物體能夠導電,是物體中的電子在外電場作用下做定向運動的結果。

施加外電場時,電場力對電子加速,電子的能量增大,電子的能量變化之後就會從乙個能級躍遷到另乙個能級。由於能級是分立的,如果電子不能躍遷到較近的能級(同一能帶的能級),例如同一能帶的所有能級都被電子所佔滿,那麼電子就不能獲得由這個電場提供的能量,就不能導電。為什麼必須是同一能帶的能級呢?

其實不是同一能帶的能級也是可以的,只不過一般情況下的電場強度不能提供那麼大的能量,如果真有這麼大的電場把電子「拉」到更高一級的能帶,那麼這個物體也能導電,這就是我們通常所說的擊穿了。

下面是導體、半導體、絕緣體的能帶示意圖

從上面這張圖可以看到,導體的導帶是半滿帶,電子有可以躍遷的能級,而半導體和絕緣體的導帶是空的,並且導帶與價帶之前有乙個禁帶,電子沒有可以躍遷的能級。所以,理想情況下,導體是可以直接導電的,而半導體和絕緣體不能直接導電。但是,在實際情況下,電子是不安分的,一部分電子會吸收外界的能量(溫度、光照等等)從價帶躍遷到導帶,這樣就導電了。

不過,絕緣體由於禁帶寬度太大,電子很難躍遷到導帶,所以絕緣體通常不導電。半導體價帶上的電子躍遷到導帶後,價帶上原來有電子的地方就形成了空位,也從滿帶變成了不滿帶,所以價帶也參與導電,一般來說我們習慣把這個空位看成乙個帶正電的粒子,用來等效價帶的導電作用,這個空位就被稱為空穴,所以半導體有兩種導電機構——電子和空穴,而金屬只有一種導電機構——電子,這是半導體和金屬最大的差別

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