第一章材料的電學(xué)-展示頁
2024-10-15 15:26本頁面
【正文】 y than the negative end ? Why not all the electrons move to the positive terminal? 對一截均勻?qū)щ婓w，存在如下關(guān)系： ? 歐姆定律 ? 歐姆定律微分形式 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) Area Length i 一、電阻率（電導(dǎo)率） 二、表面電阻、體積電阻 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 1. 對板狀樣品 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 2. 對管狀樣品 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 3. 對圓片狀樣品 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 1. 二探針法 （ 2Probe Conductivity Measurements） V L A R = Rsample + Rcontact R = V/I ? = (RA)/L I Can give erroneous values if contact resistance, Rcontact, is not negligible with respect to Rsample Ohmeter 特征： 適用于高導(dǎo)電率材料 響消除電極非歐姆接觸對測量的影響 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 三、電阻測試方法 I = V1/R1 Rsample = V2/I Rsample = (V2R1)/V1 ? = Rsample (A/L) 特征： 樣品尺寸較大 一般用來測量半導(dǎo)體材料的方阻。 L A I V2 V1 R1 Current Source Ohmeters 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 2. 四探針法 （ 4Probe Conductivity Measurements） 四、材料的電阻 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) Resistivities of Real Materials C omp ou n d R e s i s t i v i t y ( ? cm ) C omp ou n d R e s i s t i v i t y ( ? cm ) Ca 3 . 9 ? 1 0 6 Si ~ 0 . 1 Ti 42 ? 1 0 6 Ge ~ 0 . 0 5 Mn 185 ? 1 0 6 Re O3 36 ? 1 0 6 Zn 5 . 9 ? 1 0 6 Fe3O4 52 ? 1 0 6 Cu 1 . 7 ? 1 0 6 TiO2 9 ? 1 04 Ag 1 . 6 ? 1 0 6 Z rO2 1 ? 1 09 Pb 21 ? 1 0 6 Al2O3 1 ? 1 019 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的宏觀參數(shù) 四、材料的電阻 ? 電流是電荷在空間的定向運動。 ? 金屬中： 自由電子 ? 無機(jī)材料中： –電子（負(fù)電子 /空穴） —— 電子電導(dǎo) –離子（正、負(fù)離子 /空穴） —— 離子電導(dǎo) 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的物理特性 一、載流子 二、遷移率 1. 電導(dǎo)的物理現(xiàn)象 電導(dǎo)的物理特性 電子電導(dǎo)的特征是具有霍爾效應(yīng)。 霍爾系數(shù)（又稱霍爾常數(shù)） RH 在磁場不太強(qiáng)時，霍爾電勢差 UH與激勵電流 I和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的乘積成正比，與霍爾片的厚度 δ成反比，即 式中的 RH稱為霍爾系數(shù)，它表示霍爾效應(yīng)的強(qiáng)弱。該力所作用的方向即與電荷運動的方向垂直，也與磁場方向垂直。 霍爾系數(shù) RH有如下表達(dá)式： 對于半導(dǎo)體材料： n型： p型： enRiH1??空穴濃度電子濃度??????iiHiiHnenRnenR,1,1離子電導(dǎo)的特征是具有電解效應(yīng)。 包括 賴關(guān)系進(jìn)行過深入的理論研究 ， 但 “ 處理方法 、 數(shù)學(xué)積分及至結(jié)果表達(dá)式都是相當(dāng)令人生畏的 。 問題：能否用更簡單明了的模型來揭示純金屬電阻率與溫度的依賴關(guān)系 ？ 一、電阻率研究的重要性及前人的工作 2. 金屬的導(dǎo)電性 金屬導(dǎo)電機(jī)制 基礎(chǔ)一 第三章中晶格熱容是一個宏觀物理量 ， 是晶格振動的統(tǒng)計平均效應(yīng) 。 電阻率也是一個宏觀物理量 ， 是電子與聲子作用的統(tǒng)計平均效應(yīng) 。 我們知道 ， 對電導(dǎo)有貢獻(xiàn)的只是費密面上的電子 ， 因此純金屬電阻率可看成是費密面上的電子與平均聲子相互碰撞的結(jié)果 。 可見電阻率與溫度的依賴關(guān)系 ， 取決于弛豫時間 的倒數(shù)與溫度的依賴關(guān)系 。 , 1
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