金属半导体和绝缘子的电导电导率乐队理论

什么是电导?

当我们在不同导体上施加相同的潜在差时,我们将看到不同的电流流过它们。实际上,将多电流流过特定导体以进行某些应用势差,取决于导体的特定属性,称为电导率

此属性确定如何容易当前的可以通过一个导体。据我们所知抵抗性是导体的这种性质,其抵抗电流流过它。这意味着,电导是电阻的互核性性质。通常电导被表示为,

电导定义

电导率被定义为导体的特殊属性,其确定电流如何通过它流过它。

电导方程或公式

让我们采用一块长度L和横截面积A.如果导体的长度增加,则电子必须漂移更多的路径。因此,更多的机会碰撞的可能性。这意味着当前的旅行越难,意味着电导率导体减少。

因此,电导与导体的长度成反比。

如果导体的横截面积增加,则电流变得更多漂移电子。因此,导体的电导增加。

从等式(1)和(2),

其中,σ=比例的常数称为电导率或特定电导。

具体的电导或电导率

在导线的等式中,我们已经提到了术语σ或sigma作为电导率。现在在该等方程,如果我们将l = 1m和a = 1m2然后g =σ。表示σ是导体的电导,其长度为1米,横截面积为1米2。该平均特定电导或电导率是导体的电导,其体积为1米×1米2= 1米3.

导电性的定义

电导率是每单位体积的材料。
电导率是材料的基本属性。由于该特性,一种材料可以进行电力。一些材料是电力的好导体,意味着电流可以很容易地穿过它们;再次一些材料不允许电流流过它们。电流通过容易通过的材料,被称为良好的电力电力换句话说,这些材料的电导率高。另一方面,材料不允许流过它们的电流电气绝缘体。有一些材料,其导电性与导体不那么高,也不像绝缘体那样差,它们具有中间导电性,这些材料被称为半导体

指导单位

如我们提到的,前面的电导是抵抗力的抗性。那是,

抵抗单位是欧姆,这就是原因指导单位一般写作MHO.- 欧姆的反向拼写。现代电气工程学MHO.被命名为西门子

电导率单位

导电性方程,我们已经扣除了,

因此,电导率单位是,

在这里,s是西门子

不同材料的电阻率和电导率2O.C

材料 电阻率在20O.C 电导率20.O.C
空气 1.3×1016.到3.3×1016. 3×10-15到8×10-15
2.82×10-8 3.5×107.
退火铜 1.72×10-8 5.80×10.7.
3.36×10-8 2.98×107.
碳(无定形) 5×10-4到8×10-4 1.25到2×103.
碳(钻石) 1×1012. 〜10-13
碳(石墨) 2.5×10-65.0×10-6//基础平面 2到3×105.//基础平面
碳素钢 -1010. 1.43×10-7
康斯坦坦语 4.9×10-7 2.04×106.
1.68×10-8 5.96×107.
去离子水 1.8×105. 5.5×10-6
饮用水 2×101到2×103. 5×10-4到5×10-2
融合石英 7.5×1017. 1.3×10-18
Gaas. 5×10-7到10×10-3 5×10-8到10.3.
4.6×10-1 2.17
玻璃 10×1010.到10×1014. 10.-11到10.-15
金子 2.44×10-8 4.10×107.
面向谷物电钢 4.60×10-7 2.17×106.
硬橡胶 1×1013. 10.-14
1.0×10-7 1.00×10.7.
带领 2.2×10-7 4.55×106.
9.28×10-8 1.08×107.
4.82×10-7 2.07×106.
9.8×10-7 1.02×106.
尼姆罗姆 1.10×10-6 9.09×105.
6.99×10.-8 1.43×107.
石蜡 1×1017. 10.-18
宠物 10×1020. 10.-21
1.06×10-7 9.43×106.
海水 2×10-1 4.8
6.40×102 1.56×10-3
1.59×10-8 6.30×107.
不锈钢 6.9×10-7 1.45×106.
1×1015. 10.-16
Teflon. 10×1022.到10×1024. 10.-25到10.-23
1.09×10-7 9.17×106.
4.20×10-7 2.38×10.6.
钨钨 5.60×10-8 1.79×107.
木头(潮湿) 1×103.到4. 10.-4到10.-3
木(烤箱干) 1×1014.到16. 10.-16到10.-14
5.90×10-8 1.69×107.

带电导率的频段理论

外部的外部轨道上的电子经历了最小吸引力。因此,最外面的原子可以容易地从母体原子脱离。让我们用乐队理论解释细节。
当一个原子被带到一起时,一个原子的电子经验势力原子。这种效果在外部轨道上最为明显。由于该力,在隔离原子中急定地定义的能量水平现在被展开到能带中。由于这种现象通常通常是两个频带结果,即符住符住的带和传导带。

班乐队

原子的最外面的轨道,电子是如此紧密地界定的;它们不能作为自由电子删除。

导带

这是最高的最高能量水平或外壳中的轨道,其中电子足够自由移动。

乐队差距

存在一个能隙,其分离这两个条带,舌班和传导带。这种差距被称为禁止的能量隙。

金属电导率

在金属中,原子如此紧密地填充,其中一个原子的电子经验其他封闭原子的具有足够显着的力。结果,金属中的帷幔带和导通带彼此非常靠近,甚至可以重叠。因此,通过从外部热或电能的从外部热量或电能接收非常少量的能量,电子容易升高到金属中的更高水平。这种电子称为自由电子。这些游离电子负责流过金属的电流。当外部电源连接到一块金属时,这些自由电子开始流向源的更高电位端子,导致电流在金属中流动。在金属中,传导带中的游离电子密度远高于其他材料,因此金属被称为非常好的电导体。换句话说金属电导率非常好。
导带

不同金属电导率的表

金属 西门子/米的电导率为20O.C
6.30×107.
5.96×107.
3.5×107.
退火铜 5.80×10.7.
2.98×107.
碳钢(1010) 6.99×10.6.
康斯坦坦语 2.04×106.
Gaas. 5×10-8到10.3.
金子 4.10×107.
面向谷物电钢 2.17×106.
1.00×107.
带领 4.55×106.
1.08×107.
2.07×106.
1.02×106.
尼姆罗姆 9.09×105.
1.43×107.
9.43×106.
不锈钢 1.45×106.
9.17×106.
2.38×10.6.
钨钨 1.79×107.
1.69×107.

半导体电导率

在半导体中,舌区带和导通带通过足够宽度的禁止间隙分离。在低温下,没有电子具有足够的能量来占据导电带,因此不可能移动电荷。但是在室温下,一些电子可以提供足够的能量并使传动带中的过渡。在室温下导通带中的电子密度不如金属中的那么高,因此不能导通电流与金属一样好。这半导体电导率不像金属那么高,但也不像电绝缘子那么差。这就是为什么,这种类型的材料称为半导体 - 表示半导体。

不同半导体电导率的表

半导体 西门子/米的电导率为20O.C
2.17
1.56×10- 3.

绝缘子的电导率

理想的电气绝缘体的电导率为零。绝缘体分子中的原子足够电稳定。这些原子的外壳是完全充满电子的。在禁止间隙非常大的这些材料中,由于电子以交叉到导电带所需的能量实际上足够大。绝缘体不要轻易导电。这意味着绝缘子的电导率很差。

不同绝缘子电导率的表

绝缘子 每米的西门子电导率为20O.C
空气 3×10-15到8×10-15
融合石英 1.3×10-18
玻璃 10.-11到10.-15
硬橡胶 10.-14
石蜡 10.-18
宠物 10.-21
10.-16
Teflon. 10.-25到10.-23
木头 10.-16到10.-14
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