電介質(zhì)的電導(dǎo)ppt課件(已修改)
2025-05-13 18:00 本頁(yè)面
【正文】 第三章 電介質(zhì)的電導(dǎo) 本章講解實(shí)際介質(zhì)在電場(chǎng)作用下，介質(zhì)中的有限電導(dǎo)過(guò)程及微觀機(jī)理。 167。 31 電導(dǎo)的概念 一、載流子 電介質(zhì)中 —— 離子電導(dǎo)為主。 離子微小位移 —— 產(chǎn)生極化 離子從一個(gè)電極位移至另一個(gè)電極 —— 形成電導(dǎo) SdSdRRVI Ej E 0,j E??????????為電導(dǎo)率，即滿足歐姆定理或，很小時(shí)，無(wú)宏觀離子流動(dòng)；,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(duì)窄禁帶電介質(zhì)。 2. 載流子的形成： ? 離子電導(dǎo)：由（晶格）結(jié)點(diǎn)上的離子產(chǎn)生的本征離子電導(dǎo)；由雜質(zhì)離子產(chǎn)生的雜質(zhì)離子電導(dǎo)。 ? 電泳電導(dǎo)：帶電膠粒形成的基團(tuán)（游子）產(chǎn)生的電導(dǎo)。 ? 電子電導(dǎo)：一般是由光輻照產(chǎn)生的電子形成電子電導(dǎo)。 ?a ?b c ??導(dǎo)帶 價(jià)帶 a. 電子導(dǎo)電 b. 空穴導(dǎo)電 c. 受激激子：雜質(zhì)離子與價(jià)帶電子的復(fù)合（不參與導(dǎo)電） 物理性質(zhì) 半導(dǎo)體（ Si、 Ge） 電介質(zhì)（ NaCl等） 光吸收限 ???m? 禁帶寬度（ eV） 5 電子空穴本征電導(dǎo) 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(dǎo)率（ ?m ） 1 ?105~ 1045 1027 有效質(zhì)量比 m*/m0 1 雜質(zhì)離子的非本征電導(dǎo) 光頻介電常數(shù) ?=n2 16 電離能（ eV） 5 ?103 2 雜質(zhì)濃度（ m3） 1018~1024 1026 電離雜質(zhì)濃度（ m3） 1018~1024 2 ?109 105 非本征電導(dǎo)率（ ?m ） 1 ?105 1035 2 ?1022 半導(dǎo)體與電介質(zhì)物理性能對(duì)比 二、電導(dǎo)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(zhì)。則：，長(zhǎng)度為取截面積為為載流子的電荷量；數(shù)；為單位體積中的載流子；載流子的遷移速度為設(shè)：Eqnjmmiiii????? ?? 0種載流子，如有結(jié)論： 1. 對(duì)電介質(zhì)來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電載流子可以是離子和電子，但在大多數(shù)情況下，主要為離子導(dǎo)電，這與導(dǎo)體和半導(dǎo)體的電子導(dǎo)電機(jī)理有所不同； 2. 研究電介質(zhì)的導(dǎo)電性質(zhì)，應(yīng)了解載流子的性質(zhì)和其遷移機(jī)理，揭示宏觀介電參數(shù)與微觀導(dǎo)電機(jī)構(gòu)間的規(guī)律性。 167。 32 氣體介質(zhì)的載流子和電導(dǎo) 一、載流子的產(chǎn)生 ?體積電離 —— 體內(nèi)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(zhì)只有在氣體分子電離的情況下，才會(huì)產(chǎn)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(zhì)的電流 電壓關(guān)系（伏 安特性曲線） )/( 2mAj)/( mVEI II III 1E 2ESj負(fù)離子的濃度?！x子的濃度；—合的離子對(duì)數(shù)；單位體積、單位時(shí)間復(fù)—；數(shù)單位時(shí)間電離的離子總—離的離子數(shù)；單位體積、單位時(shí)間電—設(shè)：?????nnNVNMN2312/nN nnnNnNNsm nnN?????????????
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