Материаловедение и материалы электронной техники. Плотянская М.А - 50 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПб ГУАП | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

50
ющие при тех же условиях r > 0,3 мкОм·м. Особую группу составля$
ют криопроводники и сверхпроводники, которые обладают ничтож$
но малым удельным электрическим сопротивлением при температу$
рах, близких к абсолютному нулю.
К электрическим характеристикам проводниковых материалов
можно отнести удельное сопротивление или обратную величину –
удельную проводимость; контактную разность потенциалов и термо$
электродвижущую силу (термоЭДС); работу выхода электронов из
металла.
Удельная проводимость выражается в сименсах на метр (См/м) и
может быть определена по формуле
1
23
2
0
т
2
qn
mv
, где q – заряд электрона
(1,6 ·10
–19
Кл); n
0
– число свободных электронов в единице объема
металла; l – средняя длина свободного пробега электрона между дву$
мя соударениями с узлами решетки; m – масса электрона; v
т
– сред$
няя скорость теплового движения свободного электрона.
Концентрация свободных электронов и скорость их хаотического
теплового движения для различных металлов при определенной тем$
пературе отличаются незначительно, поэтому удельная проводимость
зависит в основном от средней длины свободного пробега электронов
в проводнике. Тепловая скорость определяется структурой провод$
никового материала, так для чистых металлов с наиболее упорядо$
ченной кристаллической решеткой удельное сопротивление мини$
мально, а наличие примесей и дефектов в решетке приводит к увели$
чению r. Итак, удельное сопротивление проводников r = r
тепл
+ r
ост
,
где r
тепл
– удельное сопротивление, обусловленное в основном тепло$
выми колебаниями решетки; r
ост
– удельное сопротивление, вызван$
ное наличием дефектов в кристаллической решетке.
Характерная для металлов зависимость удельного сопротивления
от температуры приведена на рис. 26.
При температурах, превышающих тем$
пературу Дебая Q, которая для металлов
равна 400...800
0
С, удельное сопротивле$
ние возрастает линейно и обусловлено в ос$
новном усилением тепловых колебаний ре$
шетки. В области низких (криогенных)
температур удельное сопротивление почти
не зависит от температуры и определяется
только сопротивлением r
ост
.
Изменение удельного сопротивления ме$
таллических проводников с температурой
Рис. 26
r
ост
r
0
T = Q
T

Страницы