1、，4材料的導(dǎo)電性能，1。PPT學(xué)習(xí)交流，主要內(nèi)容，電導(dǎo)的物理現(xiàn)象，離子電導(dǎo)，電子電導(dǎo)，金屬材料的電導(dǎo)率，固體材料的物理效應(yīng)，半導(dǎo)體陶瓷，超導(dǎo)體，2，PPT學(xué)習(xí)交流，電導(dǎo)率和電阻率與均勻?qū)w有以下關(guān)系：歐姆定律微分形式，4.1電導(dǎo)率的物理現(xiàn)象4.1.1電導(dǎo)率和電阻率，-電阻率-電導(dǎo)率，3。PPT學(xué)會交流。微分公式表明，導(dǎo)體中某一點(diǎn)的電流密度與該點(diǎn)的電場成正比，比例系數(shù)為電導(dǎo)率電場強(qiáng)度e伏特/厘米；電阻密度j amp/cm 2。電阻歐姆。厘米；電導(dǎo)率歐姆-1。厘米-1，4，PPT學(xué)會交流，電流是空間電荷的定向運(yùn)動。任何物質(zhì)，只要有帶電的自由粒子載體，都可以在電場下產(chǎn)生導(dǎo)電電流。在金屬中：在自由電子

2、無機(jī)材料中：電子電導(dǎo)(負(fù)電子/空穴)，離子電導(dǎo)(正負(fù)離子/空穴)，4.1.2電導(dǎo)的物理特性，(1)載流子，(5) PPT學(xué)習(xí)通訊，電子電導(dǎo)的特征是霍爾效應(yīng)。沿著樣品的X軸方向引入電流I(電流密度JX)，并且沿著Z軸方向增加磁場Hz，然后沿著Y軸方向產(chǎn)生電場Ey，這被稱為霍爾效應(yīng)。霍爾效應(yīng)，圖4-1霍爾效應(yīng)圖，6。PPT學(xué)習(xí)交流，Ey產(chǎn)生的電場強(qiáng)度，霍爾系數(shù)(也稱霍爾常數(shù))RH霍爾效應(yīng)起源：磁場中運(yùn)動電荷產(chǎn)生的洛侖茲力導(dǎo)致磁場中載流子的洛侖茲偏轉(zhuǎn)。力的方向垂直于電荷運(yùn)動的方向和磁場的方向。7，PPT學(xué)習(xí)交流，霍爾系數(shù)RH=*，即霍爾常數(shù)等于霍爾片材料的電阻率和電子遷移率的乘積?；魻栂禂?shù)RH有以下

3、表達(dá)式：對于半導(dǎo)體材料：n型：p型：8，PPT學(xué)會交流，離子電導(dǎo)以電解效應(yīng)為特征。電解效應(yīng)可以用來測試材料中是否有離子傳導(dǎo)，并可以判斷載體是正離子還是負(fù)離子。電解效應(yīng)，法拉第電解定律：電解物質(zhì)與通過的電量成正比：9，PPT學(xué)習(xí)交流，(2)遷移率和電導(dǎo)率的一般表達(dá)式物體的導(dǎo)電現(xiàn)象，其微觀實(shí)質(zhì)是載流子在電場作用下的定向遷移。10，PPT學(xué)習(xí)交流，4.2離子電導(dǎo)，參與電導(dǎo)的載流子是離子，帶有離子或空位。它可以分為兩類。固有電導(dǎo)：源于晶格的堿性離子的運(yùn)動。離子本身隨著熱振動離開晶格，形成熱缺陷。這導(dǎo)致載流子的產(chǎn)生，即離子、空位等。這在高溫下尤其顯著。雜質(zhì)電導(dǎo)：它是由固定的弱離子(雜質(zhì))的運(yùn)動引起的。由于雜質(zhì)離子是弱束縛離子，它們的電導(dǎo)在較低溫度下也很顯著。11，PPT學(xué)習(xí)交流，在本征電導(dǎo)(本征電導(dǎo))中，載流子是由晶體本身的熱缺陷提供的。晶體中有兩種主要的熱缺陷：弗蘭克爾缺陷和肖特基缺陷。Frenker缺陷是指正常晶格中的原子由于熱運(yùn)動而進(jìn)入晶格間隙，在晶體的正常晶格中留下空位?？瘴缓烷g隙離子成對產(chǎn)生。弗蘭克爾缺陷：(弗蘭克爾缺陷中間隙離子和空位的濃度相等)Ef形成弗蘭克爾缺陷所需的能量，4.2.1載流子濃度