電介質的電導ppt課件(已修改)
2025-05-13 18:00 本頁面
【正文】 第三章 電介質的電導 本章講解實際介質在電場作用下，介質中的有限電導過程及微觀機理。 167。 31 電導的概念 一、載流子 電介質中 —— 離子電導為主。 離子微小位移 —— 產生極化 離子從一個電極位移至另一個電極 —— 形成電導 SdSdRRVI Ej E 0,j E??????????為電導率，即滿足歐姆定理或，很小時，無宏觀離子流動；,01. 載流子的種類： ? 離子 —— 從能帶理論可知，主要為弱聯(lián)系離子、本征離子； ? 帶電膠粒 —— 如水離解； ? 電子 —— 對窄禁帶電介質。 2. 載流子的形成： ? 離子電導：由（晶格）結點上的離子產生的本征離子電導；由雜質離子產生的雜質離子電導。 ? 電泳電導：帶電膠粒形成的基團（游子）產生的電導。 ? 電子電導：一般是由光輻照產生的電子形成電子電導。 ?a ?b c ??導帶 價帶 a. 電子導電 b. 空穴導電 c. 受激激子：雜質離子與價帶電子的復合（不參與導電） 物理性質 半導體（ Si、 Ge） 電介質（ NaCl等） 光吸收限 ???m? 禁帶寬度（ eV） 5 電子空穴本征電導 自由載流子濃度（ m3） T=300K T=300K T=500K ?1018 1018 1 自由載流子遷移率（ m2/sV） 104~1 108 本征電導率（ ?m ） 1 ?105~ 1045 1027 有效質量比 m*/m0 1 雜質離子的非本征電導 光頻介電常數 ?=n2 16 電離能（ eV） 5 ?103 2 雜質濃度（ m3） 1018~1024 1026 電離雜質濃度（ m3） 1018~1024 2 ?109 105 非本征電導率（ ?m ） 1 ?105 1035 2 ?1022 半導體與電介質物理性能對比 二、電導率 ?與遷移率 ?的概念 S Vm ???????????????????nqEjVsm Evvnqj SvnqIvSqnvmmmmm?????????2為載流子的遷移率或的介質。則：，長度為取截面積為為載流子的電荷量；數；為單位體積中的載流子；載流子的遷移速度為設：Eqnjmmiiii????? ?? 0種載流子，如有結論： 1. 對電介質來說，導電載流子可以是離子和電子，但在大多數情況下，主要為離子導電，這與導體和半導體的電子導電機理有所不同； 2. 研究電介質的導電性質，應了解載流子的性質和其遷移機理，揭示宏觀介電參數與微觀導電機構間的規(guī)律性。 167。 32 氣體介質的載流子和電導 一、載流子的產生 ?體積電離 —— 體內氣體分子相互碰撞而發(fā)生的電離，又稱為本征電離； ?表面電離 —— 金屬電極表面電子逸出而使氣體發(fā)生的電離，又稱為非本征電離。 氣體介質只有在氣體分子電離的情況下，才會產生電流。氣體分子的相互碰撞，光、熱、輻射等都可能引起氣體電離。 二、氣體介質的電流 電壓關系（伏 安特性曲線） )/( 2mAj)/( mVEI II III 1E 2ESj負離子的濃度?！x子的濃度；—合的離子對數；單位體積、單位時間復—；數單位時間電離的離子總—離的離子數；單位體積、單位時間電—設：?????nnNVNMN2312/nN nnnNnNNsm nnN?????????????
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