無機(jī)材料物理性能第6講(已修改)
2025-01-27 15:11 本頁面
【正文】 無機(jī)材料的電導(dǎo) 無機(jī)材料的電導(dǎo) 本部分的主要內(nèi)容 ? 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 ? 離子電導(dǎo) ? 電子電導(dǎo) ? 無機(jī)非金屬材料電導(dǎo) ? 電導(dǎo)的應(yīng)用 無機(jī)材料的電導(dǎo) ?? ??iiiiii qn ???本部分的關(guān)鍵： 理解并掌握如下公式的含義 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 歐姆定律示意圖 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) ?電導(dǎo)率： E： V/cm ?歐姆定律的微分形式 ?電阻率： ? ?11 1 ?? ??? cm??? ?cmLSR ??? ?? ?2A / c m EJ ???載流子遷移率 : 單位電場強(qiáng)度下，單位時(shí)間內(nèi)載流子在電場內(nèi)的遷移距離。 V) (S/ cm 2 ?? Ev? ?? en?不同材料的電導(dǎo)率 ?差異巨大，橫跨 27個(gè)數(shù)量級 ?導(dǎo)體： 107Ω1m1 ?半導(dǎo)體： 106~104Ω1m1 ?絕緣體： 101~1020Ω1m1 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 體積電阻和體積電阻率 SV III ??SV RRR111 ??電流 : 電阻 : VV IVR ?SS IVR ?ShR vv ??體積電阻 Rv反映材料的導(dǎo)電能力，與材料性質(zhì)及樣品幾何尺寸的關(guān)系 : 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) h－ 板狀樣品的厚度 (cm) S－ 板狀樣品的電極面積 (cm2) ρ v－ 體積電阻率 ,為描寫材料電阻 性能的參數(shù) 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 體積電阻和體積電阻率 管狀試樣 12ln21221 rrlxldxR vrr vv ???? ?? ?電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 體積電阻和體積電阻率 圓片式樣體積電阻率的測量 g 21rhShIVRvvv ??? ???IVhrv ??21??電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 片狀試樣 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 精確測定結(jié)果 : 221 )(4 rrS ???IVhrrv ???4)( 221??? ? 2214rrhRvv ??? ??電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 表面電阻和表面電阻率 板狀式樣 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 圓片試樣 V I a b g r1 r2 ????2)l n(21221rrxdxR srrss ???? ?電導(dǎo)的物理特性 載流子 ： 具有電荷的自由粒子 ， 在電場作用下可產(chǎn)生電流 。 霍爾效應(yīng) 現(xiàn)象 ：沿 x軸通入電流 ， z方向上加磁場 ， y方向上將產(chǎn)生電場 。 實(shí)質(zhì) ：運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受力所致 ， 但此處的運(yùn)動(dòng)電荷只能是電子 ， 因其質(zhì)量小 、運(yùn)動(dòng)容易 ， 故此現(xiàn)象只出現(xiàn)于電子電導(dǎo)時(shí) ， 即可用霍爾效應(yīng)的存在與否檢驗(yàn)材料是否存在電子電導(dǎo) 。 電導(dǎo)的物理特性 電導(dǎo)的物理特性 霍爾效應(yīng) zxHy HJRE ?enRiH1??ii en ?? ??? HH R?霍爾系數(shù) 電導(dǎo)率 霍
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