半導體電阻率間接反映什麼
Ⅰ 半導體電阻率的決定因素
(1)決定電阻率的因素:
電阻率與晶向有關。對於各向異性的晶體,電導率是一個版二階張量權,共有27個分量。特別,對於Si之類的具有立方對稱性的晶體,電導率可以簡化為一個標量的常數(其他二階張量的物理量都是如此)。
電阻率的大小決定於半導體載流子濃度n和載流子遷移率μ:ρ=1/ nqμ。對於摻雜濃度不均勻的擴散區的情況,往往採用平均電導率的概念;在不同的擴散濃度分布(例如高斯分布或余誤差分布等)情況下,已經作出了平均電導率與擴散雜質表面濃度之間的關系曲線,可供查用。
Ⅱ 導體和半導體的電阻率范圍是多少
電阻率小於10^(-5)Ω•m的稱導電體,如金屬材料等。
電阻率大於10^8Ω•m的稱絕緣體,如陶瓷、橡膠、塑料等材料。
介於兩者之間的稱半絕緣體或半導體。
Ⅲ 半導體的電阻率的3個特點是什麼
半導體是導電能力介於導體和絕緣體之間的物質.它的重要特性表現在以下幾個方面:
(1)熱敏性 半導體材料的電阻率與溫度有密切的關系.溫度升高,半導體的電阻率會明顯變小.例如純鍺(Ge),溫度每升高10度,其電阻率就會減少到原來的一半.
(2)光電特性 很多半導體材料對光十分敏感,無光照時,不易導電;受到光照時,就變的容易導電了.例如,常用的硫化鎘半導體光敏電阻,在無光照時電阻高達幾十兆歐,受到光照時電阻會減小到幾十千歐.半導體受光照後電阻明顯變小的現象稱為「光導電」.利用光導電特性製作的光電器件還有光電二極體和光電三極體等.
近年來廣泛使用著一種半導體發光器件--發光二極體,它通過電流時能夠發光,把電能直接轉成光能.目前已製作出發黃,綠,紅,藍幾色的發光二極體,以及發出不可見光紅外線的發光二極體.
另一種常見的光電轉換器件是硅光電池,它可以把光能直接轉換成電能,是一種方便的而清潔的能源.
(3)攙雜特性 純凈的半導體材料電阻率很高,但摻入極微量的「雜質」元素後,其導電能力會發生極為顯著的變化.例如,純硅的電阻率為214×1000歐姆/厘米,若摻入百萬分之一的硼元素,電阻率就會減小到0.4歐姆/厘米.因此,人們可以給半導體摻入微量的某種特定的雜質元素,精確控制它的導電能力,用以製作各種各樣的半導體器件.
Ⅳ 導體,半導體,絕緣體的電阻率各在什麼范圍
體得是小於10^-5,半導體的是10^- 3~10^9,絕緣體的是大於10^10 單位是:
Ⅳ 半導體與金屬材料的電阻率與溫度的關系有何區別為什麼
主要區別是金屬的電阻率隨溫度升高而增大。而半導體的電阻率在低溫、室溫和內高溫情況下容,變化情況各不相同。
一、金屬電阻率與溫度的關系:
金屬材料在溫度不高,溫度變化不大的范圍內:幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化,即ρ與溫度t(℃)的關系是ρt=ρ0(1+at),式中ρ1與ρ0分別是t℃和0℃時的電阻率;α是電阻率的溫度系數,與材料有關。
Ⅵ 半導體的電阻率有什麼特性
就純粹的半導體材料,就是硅、鍺一類的,某一具體的半導體電阻率版介於導體各絕緣體之間,所以權才叫半導體。但由這些材料通過各種工藝和組合,所得的器件也通稱半導體,功能及特點就很多了,大多具有或某部分具有單向導電性。
Ⅶ 根據半導體理論,一般半導體材料的電阻率和絕對溫度之間的關系 要公式
根據半導體理論,一般半導體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關系為
(1—1)
式中a與b對於同一種半導體材料為常量,其數值與材料的物理性質有關。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據電阻定律寫為
(1—2)
式中 為兩電極間距離, 為熱敏電阻的橫截面, 。
對某一特定電阻而言, 與b均為常數,用實驗方法可以測定。為了便於數據處理,將上式兩邊取對數,則有
(1—3)
上式表明 與 呈線性關系,在實驗中只要測得各個溫度 以及對應的電阻 的值,
以 為橫坐標, 為縱坐標作圖,則得到的圖線應為直線,可用圖解法、計演算法或最小二乘法求出參數 a、b的值。
熱敏電阻的電阻溫度系數 下式給出
(1—4)
從上述方法求得的b值和室溫代入式(1—4),就可以算出室溫時的電阻溫度系數。
熱敏電阻 在不同溫度時的電阻值,可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示,B、D之間為一負載電阻 ,只要測出 ,就可以得到 值。
當負載電阻 → ,即電橋輸出處於開
路狀態時, =0,僅有電壓輸出,用 表示,當 時,電橋輸出 =0,即電橋處於平衡狀態。為了測量的准確性,在測量之前,電橋必須預調平衡,這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關。
若R1、R2、R3固定,R4為待測電阻,R4 = RX,則當R4→R4+△R時,因電橋不平衡而產生的電壓輸出為:
(1—5)
在測量MF51型熱敏電阻時,非平衡直流電橋所採用的是立式電橋 , ,且 ,則
(1—6)
式中R和 均為預調平衡後的電阻值,測得電壓輸出後,通過式(1—6)運算可得△R,從而求的 =R4+△R。
3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究
根據表一中MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性研究橋式電路,並設計各臂電阻R和 的值,以確保電壓輸出不會溢出(本實驗 =1000.0Ω, =4323.0Ω)。
根據橋式,預調平衡,將「功能轉換」開關旋至「電壓「位置,按下G、B開關,打開實驗加熱裝置升溫,每隔2℃測1個值,並將測量數據列表(表二)。
表一 MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)之電阻~溫度特性
溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡電橋電壓輸出形式(立式)測量MF51型熱敏電阻的數據
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
熱力學T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1
根據表二所得的數據作出 ~ 圖,如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線性方程為 ,即MF51型半導體熱敏電阻(2.7kΩ)的電阻~溫度特性的數學表達式為 。
4、實驗結果誤差
通過實驗所得的MF51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數學表達式為 。根據所得表達式計算出熱敏電阻的電阻~溫度特性的測量值,與表一所給出的參考值有較好的一致性,如下表所示:
表三 實驗結果比較
溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
參考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
測量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相對誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
從上述結果來看,基本在實驗誤差范圍之內。但我們可以清楚的發現,隨著溫度的升高,電阻值變小,但是相對誤差卻在變大,這主要是由內熱效應而引起的。
Ⅷ 如何測半導體電阻率
半導體電阻率的多種測量方法應用與注意事項依據摻雜水平的不同,半導體材料可能有很高的電阻率。有幾種因素可能會使測量這些材料電阻率的工作復雜化,其中包括與材料實現良好接觸的問題。已經設計出專門的探頭來測量半導體晶圓片和半導體棒的電阻率。這些探頭通常使用硬金屬,如鎢來製作,並將其磨成一個探針。在這種情況下接觸電阻非常高,所以應當使用四點同線(collinear)探針或者四線隔離探針。其中兩個探針提供恆定的電流,而另外兩個探針測量一部分樣品上的電壓降。利用被測電阻的幾何尺寸因素,就可以計算出電阻率。 看起來這種測量可能是直截了當的,但還是有一些問題需要加以注意。對探針和測量引線進行良好的屏蔽是非常重要的,其理由有三點: 1 電路涉及高阻抗,所以容易受到靜電干擾。 2 半導體材料上的接觸點能夠產生二極體效應,從而對吸收的信號進行整流,並將其作為直流偏置顯示出來。 3 材料通常對光敏感。 四探針技術 四點同線探針電阻率測量技術用四個等距離的探針和未知電阻的材料接觸。此探針陣列放在材料的中央。圖4-25是這種技術的圖示。
為了避免泄漏電流,使用隔離的或者帶保護的探頭與樣品接觸。電流源應當處於保護模式。
Ⅸ 半導體的電阻率隨溫度光照等變化的特性製成什麼什麼電阻是什麼電阻
A、半導體材料的電阻率會隨溫度和光照等因素發生變化;故A正確;
B、導線一般選用電阻率較小回的材料,鋁、銅的答電阻率較小;故B錯誤;
C、電阻率只與材料有關,和導體的電阻、截面積及長度無關;故C錯誤;
D、很多材料的電阻率均與溫度有關;故D錯誤;
故選:A.