隨著科技的不斷發(fā)展，電子設(shè)備的更新?lián)Q代速度越來越快，而導(dǎo)電性能是電子設(shè)備運(yùn)行的重要指標(biāo)之一。導(dǎo)電性能與材料的物理特性緊密相關(guān)，而材料的導(dǎo)電機(jī)制又會(huì)隨著溫度的變化而發(fā)生變化。本文將介紹導(dǎo)電機(jī)制隨溫度的變化，以及導(dǎo)電性與溫度的關(guān)系。
一、導(dǎo)電機(jī)制隨溫度的變化
1.1 金屬導(dǎo)體
金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制是自由電子模型，即導(dǎo)電的電子是金屬中自由運(yùn)動(dòng)的電子。金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的降低而下降，這是因?yàn)榈蜏叵伦杂呻娮拥钠骄俣葴p小，電子的散射減弱，金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而上升，這是因?yàn)楦邷叵伦杂呻娮拥钠骄俣仍黾樱c原子的碰撞減少，電子的散射減弱，
1.2 半導(dǎo)體
半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)制是雜質(zhì)能級(jí)模型，即雜質(zhì)原子的存在形成了半導(dǎo)體中的電子能級(jí)。半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的降低而下降，這是因?yàn)榈蜏叵码s質(zhì)能級(jí)的電子數(shù)減少，半導(dǎo)體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而上升，這是因?yàn)楦邷叵码s質(zhì)能級(jí)的電子數(shù)增加，與雜質(zhì)原子的碰撞減少，
1.3 絕緣體
絕緣體的導(dǎo)電機(jī)制是固體離子模型，即電導(dǎo)是由固體中的離子導(dǎo)電。絕緣體的電導(dǎo)率非常低，幾乎為零。但是絕緣體的電導(dǎo)率會(huì)出現(xiàn)非常大的增長，這是因?yàn)楦邷叵码x子的振動(dòng)增強(qiáng)，離子間的距離變短，離子的散射減少，
二、導(dǎo)電性與溫度的關(guān)系
2.1 金屬導(dǎo)體
金屬導(dǎo)體的電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系呈現(xiàn)U形曲線，即在低溫和高溫下電導(dǎo)率較低，而在中溫下電導(dǎo)率最高。這是因?yàn)榻饘僦凶杂呻娮拥钠骄俣葴p小，電子的散射增加導(dǎo)致導(dǎo)體中自由電子的平均速度增加，電子的散射減少導(dǎo)致
2.2 半導(dǎo)體
半導(dǎo)體的電導(dǎo)率與溫度的關(guān)系也呈現(xiàn)U形曲線，即在低溫和高溫下電導(dǎo)率較低，而在中溫下電導(dǎo)率最高。這是因?yàn)殡s質(zhì)能級(jí)的電子數(shù)減少，雜質(zhì)能級(jí)的電子數(shù)增加，與雜質(zhì)原子的碰撞減少，
2.3 絕緣體
絕緣體的電導(dǎo)率隨著溫度的升高而增加，但增加的速度非常緩慢，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于金屬和半導(dǎo)體。這是因?yàn)榻^緣體中的離子密度非常低，離子的運(yùn)動(dòng)非常緩慢，電導(dǎo)率非常低。
總的來說，導(dǎo)電機(jī)制隨溫度的變化是一個(gè)很復(fù)雜的過程，不同材料的導(dǎo)電機(jī)制和導(dǎo)電性與溫度的關(guān)系也有所不同。了解不同材料的導(dǎo)電機(jī)制和導(dǎo)電性與溫度的關(guān)系可以為材料的選擇和應(yīng)用提供重要的參考。
