5.1电导的物理现象.pdf

5 材料的电导性能 5.1 电导的基本性能 5.2 离子电导 5.3 电子电导 5.4 金属材料的电导 5.5 固体材料的电导 5.6 多晶半导体材料 Materials Physics 5.1 电导的基本性能 5.1.1 电导率与电阻率 (1) 均匀导电体 截面积S 欧姆定律 I 长度L 电阻 电阻率 电导率 电阻 电阻率 电导率 (2) 非均匀导电体 电流密度 电流密度 欧姆定律微分形式 Materials Physics 5.1 电导的基本性能 5.1.1 电导率与电阻率 评定材料的导电性： ρ10-2Ω⋅m 导体 ρ＝10-2Ω⋅m~1010Ω⋅m 半导体 ρ1010Ω⋅m 绝缘体 Compound Resistivity (Ω·m) Cu 1.7 × 10-8 Ag 1.6 × 10-8 Si ~ 0.001 Ge 0.4 Al2O3 1 × 1017 Materials Physics 5.1 电导的基本性能 5.1.2 电导的物理特性 (1) 载流子 电流是电荷在空间的定向运动。 任何一种物质，只要存在带电荷的自由粒子—— 载流子，就可以在电场下产生导电电流。 金 属：自由电子 电子电导 无机材料：电子（负电子/空穴） 电子电导 离子（正、负离子/空穴）离子电导 离子电导 Materials Physics 5.1 电导的基本性能 5.1.2 电导的物理特性 (2) 载流子的物理特征 ①霍尔效应－电子电导的特征 沿试样x轴方向通入电流I （电流密度Jx ），Z轴 方向加一磁场Hz ，那么在y轴方向将产生一电场 E ，这一现象称为霍尔效应。 y E R