- 随着温度的升高，金属的电阻率增加，使其具有正的电阻温度系数。
- 半导体的电阻温度系数是负的。
- 非本征半导体的电阻率大于本征半导体。
半导体电阻率的温度依赖性对其在电子学中的应用起着重要的作用
电导率描述了电流通过材料的容易程度，是材料的一个重要参数。导体是允许电流通过的材料。那些阻断电流的东西叫做绝缘体。当电流通过导体和绝缘体作为一个相关参数时，有些材料会掉落在它们之间。这种材料被称为半导体。
在所有这些材料中，电流的流动可以与材料的导电性直接相关，导电性是电阻率的倒数。电阻率是材料的一种特性，它与温度有关。半导体电阻率的温度依赖性对其在电子学中的应用起着重要的作用。在本文中，我们将探究其中的原因。
什么是电阻率？
电阻率是材料的固有属性。它是物质在给定温度下的常数。材料的电阻率可以定义为材料的单位横截面积和单位长度的电阻。材料的电阻率与其长度和面积无关。
材料的电阻率和电阻率之间的关系是:
注意，r 是电阻率，l 是材料的电阻率，l 是长度，a 是材料的截面积。电阻率的单位是欧姆计。
电导率是电阻率的倒数。当一种材料的电阻率很高时，它的导电率就很低，反之亦然。考虑到这种关系，可以说金属或导体的电阻率是很低的。将材料按照电阻率的上升顺序排列，其顺序是导体、半导体和绝缘体。
接下来，我们将探讨温度如何影响电阻率。
电阻率的温度依赖性
材料的电阻率与温度有关。导体、半导体和绝缘体的电阻率与温度的关系是不同的。在讨论半导体之前，让我们先讨论一下导体和绝缘体的电阻率是如何变化的。
控制器
在导体中，随着温度的升高，原子开始剧烈振动，导致自由电子和其他电子的碰撞。这种碰撞导致自由电子的能量损失，而自由电子正是形成电流的原因。由于能量耗损，电子漂移速度减小，导体的电阻率增加，特别是金属的电阻率。随着温度的升高，金属的电阻率也会增加，从而产生正的电阻温度系数。在高温下，导体的电阻率增加，导电率降低。
绝缘体
随着温度的升高，绝缘子向导电区移动。绝缘体的电阻率随温度降低，导致电导率增加。绝缘体表现出负电阻温度系数。
接下来，我们将探讨半导体电阻率的温度依赖性。
半导体电阻率的温度依赖性
在半导体中，导带和价带之间的能隙随温度的升高而减小。半导体材料中的价电子获得能量，在高温下打破共价键并跃迁到导带。这在高温下在半导体中产生了更多的电荷载流子。载流子浓度越高，半导体的电阻率越低。随着温度的升高，半导体的电阻率降低，导电性增强。半导体在高温下具有优异的导电性。
下图显示了半导体电阻率和温度之间的关系。半导体的电阻温度系数是负的。这一特性被用于半导体在电子学中的应用。当施加外加电压时，半导体晶体的温度升高，从而增加了其中热生成载流子的密度。产生了更多的电子-空穴对，使得电流可以很容易地通过半导体。
半导体的电阻率与温度半导体的性能通过掺杂给体或受体杂质而得到提高。这种半导体称为非本征半导体。非本征半导体的电阻率大于本征半导体(无掺杂或纯)。
半导体的电阻率对温度的依赖性是非常有益的; 我们今天使用的半导体电子器件仅仅是由于电阻的负温度系数。Cadence 提供了一套设计和分析工具来帮助建立固态电子电路。
-
白纪龙老师从事电子行业已经有15个年头， 到目前为止已开发过的产品超上百款，目前大部分都已经量产上市，
-
从2018年开始花了5年的时间， 潜心录制了上千集的实战级电子工程师系列课程， 该课程从元器件到核心模块到完整产品
-
老白的初心是“愿天下工程师 不走弯路” 其中， 就有详细讲解MOS管和IGBT的课程