Залежність опору металів і напівпровідників від температури - студопедія

При зміні температури змінюється провідність чистих металів, сплавів і напівпровідників.

Експериментально встановлено, що при підвищенні температури опір металів збільшується. При не дуже низьких температурах опір металів зростає пропорційно абсолютній температурі Т:

де - опір при температурі. - постійний коефіцієнт, приблизно рівний 1/273 К -1.

Співвідношення (1) можна представити у вигляді

де - температура в o С, тобто температурна залежність опору металів лінійна (рис.2).

Причинами електричного опору в металах є сторонні домішки і фізичні дефекти кристалічної решітки металу, а також тепловий рух атомів металу, амплітуда коливань яких залежить від температури. Рухливість вільних носіїв заряду (електронів) зменшується при підвищенні температури через зростання числа зіткнень з атомами кристалічної решітки металу, що призводить до зростання опору.

У напівпровідників з ростом температури рухливості носіїв заряду (електронів і дірок) теж падають, але це не грає помітної ролі, тому що зростання концентрації є переважаючим. В результаті опір напівпровідників із збільшенням температури Т практично зменшується за експоненціальним законом (рис.2):

де R0. b - константи, що залежать від природи напівпровідника, e - основа натуральних логарифмів.

На рис.2 приведена залежність електричного опору напівпровідників від температури, ця залежність носить різко виражений характер.