材料的電導(dǎo)性能課件

4材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能4.1電導(dǎo)的物理現(xiàn)象材料的電導(dǎo)性能電學(xué)知識(shí)的基本概念復(fù)習(xí)在一個(gè)R=5Ω的電阻兩端加電壓V=20V，求：

(1)通過電阻的電流；若電阻的截面積S=2cm2，長度L=10cm，求該電阻材料的電阻率ρ

和電導(dǎo)率；求電場(chǎng)強(qiáng)度E；求通過電阻的電流密度J;(5)將歐姆定律中的電流、電壓、電阻分別表示成電流密度、電場(chǎng)強(qiáng)度和電阻率的形式。解:

(1)(2)

(3)

(4)

材料的電導(dǎo)性能(5)歐姆定律的微分形式。代入歐姆定律公式有此即歐姆定律的微分形式AreaLengthi材料的電導(dǎo)性能微分式說明導(dǎo)體中某點(diǎn)的電流密度（單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的電荷）正比于該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,比例系數(shù)為電導(dǎo)率σ。

電導(dǎo)率即單位電場(chǎng)強(qiáng)度下，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的電荷。電場(chǎng)強(qiáng)度E－伏特/厘米;電流密度J－安培/厘米2;電阻率ρ－歐姆.厘米;電導(dǎo)率σ－西門子.厘米-1材料的電導(dǎo)性能電阻率（電導(dǎo)率）是材料的固有性能導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體注意：不同的手冊(cè)，劃分范圍不盡相同。材料的電導(dǎo)性能電流是電荷在空間的定向運(yùn)動(dòng)。任何一種物質(zhì)，只要存在帶電荷的自由粒子——載流子，就可以在電場(chǎng)下產(chǎn)生導(dǎo)電電流。金屬中：自由電子無機(jī)材料中：電子（負(fù)電子/空穴）——電子電導(dǎo)離子（正、負(fù)離子/空穴）——離子電導(dǎo)4.1.2

電導(dǎo)的物理特性(1)載流子材料的電導(dǎo)性能(2)遷移率和電導(dǎo)率的一般表達(dá)式物體的導(dǎo)電現(xiàn)象，其微觀本質(zhì)是載流子在電場(chǎng)作用下的定向遷移。材料的電導(dǎo)性能題：一電子電導(dǎo)材料載流子是電子，載流子密度即單位體積的電子數(shù)為n=1.0×1018cm-3,在兩端加一E=10v.cm-1的電場(chǎng)強(qiáng)度，若電子的運(yùn)動(dòng)速度為n=1.0×104cm.s-1，求：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過單位橫截面積的電荷數(shù)J；已知電子的運(yùn)動(dòng)速度和電場(chǎng)強(qiáng)度成正比，定義載流子的遷移率m為單位電場(chǎng)下，載流子的運(yùn)動(dòng)速度，求遷移率m

；單位電場(chǎng)下，單位時(shí)間內(nèi)通過單位橫截面積的電荷數(shù)，即電導(dǎo)率s

；根據(jù)載流子密度和載流子遷移率，求電導(dǎo)率。解:(1)J=nqn

=1.0×1018cm-3×1.6×10-19C×1.0×104cm.s-1

=1.6×103C.cm-2.s-1=1.6×103A.cm-2(2)m=n/E=1.0×104cm.s-1/(10v.cm-1)=1.0×103cm-2.v-1.s-1

(3)s=J/E=1.6×103A.cm-2/(10v.cm-1)=160A.v-1.cm-1

=160S.cm-1

(4)

s=J/E=nqn/E=nqm

=1.0×1018cm-3×1.6×10-19C×1.0×103cm-2.v-1.s-1

=160A.v-1.cm-1=160S.cm-1材料的電導(dǎo)性能(2)遷移率和電導(dǎo)率的關(guān)系

s=J/E

=J/E

=nqn/E=nqm

電導(dǎo)率的一般表達(dá)式

s=∑niqimi材料的電導(dǎo)性能電子電導(dǎo)的特征是具有霍爾效應(yīng)。沿試樣x軸方向通入電流I(電流密度Jx),z軸方向上加一磁場(chǎng)Hz,那么在y軸方向上將產(chǎn)生一電場(chǎng)Ey,這種現(xiàn)象稱霍爾效應(yīng)。

①霍爾效應(yīng)（復(fù)習(xí)左手定則和右手定則）圖4-1霍爾效應(yīng)示意圖材料的電導(dǎo)性能Ey產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度,霍爾系數(shù)（又稱霍爾常數(shù)）RH

霍爾效應(yīng)的起源：源于磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)電荷所產(chǎn)生的洛侖茲力，導(dǎo)致載流子在磁場(chǎng)中產(chǎn)生洛侖茲偏轉(zhuǎn)。該力所作用的方向既與電荷運(yùn)動(dòng)的方向垂直，也與磁場(chǎng)方向垂直。材料的電導(dǎo)性能

霍爾系數(shù)RH=μ.ρ，即霍爾常數(shù)等于材料的電阻率ρ與電子遷移率μ的乘積?；魻栂禂?shù)RH有如下表達(dá)式：對(duì)于半導(dǎo)體材料：n型：p型：材料的電導(dǎo)性能離子電導(dǎo)的特征是具有電解效應(yīng)。利用電解效應(yīng)可以檢驗(yàn)材料是否存在離子導(dǎo)電可以判定載流子是正離子還是負(fù)離子②電解效應(yīng)法拉第電解定律：電解物質(zhì)與通過的電量成正比關(guān)系：材料的電導(dǎo)性能4.2離子電導(dǎo)

參與電導(dǎo)的載流子為離子，有離子或空位。它又可分為兩類。本征電導(dǎo)：源于晶體點(diǎn)陣的基本離子的運(yùn)動(dòng)。離子自身隨著熱振動(dòng)離開晶格形成熱缺陷。從而導(dǎo)致載流子，即離子、空位等的產(chǎn)生，這尤其是在高溫下十分顯著。雜質(zhì)電導(dǎo)：由固定較弱的離子（雜質(zhì)）的運(yùn)動(dòng)造成，由于雜質(zhì)離子是弱聯(lián)系離子，故在較低溫度下其電導(dǎo)也表現(xiàn)得很顯著。材料的電導(dǎo)性能固有電導(dǎo)(本征電導(dǎo))中，載流子由晶體本身的熱缺陷提供。4.2.1載流子濃度(1)本征電導(dǎo)的載流子濃度N1為單位體積內(nèi)離子結(jié)點(diǎn)數(shù)或單位體積內(nèi)離子對(duì)的數(shù)目。材料的電導(dǎo)性能低溫下：kT<E，故N較低。只有在高溫下，熱缺陷的濃度才明顯增大，因此，

本征電導(dǎo)在高溫下才會(huì)顯著地增大。材料的電導(dǎo)性能（2）雜質(zhì)電導(dǎo)的載流子濃度雜質(zhì)電導(dǎo)（extrinsicconduction）的載流子濃度決定于雜質(zhì)的數(shù)量和種類。由于雜質(zhì)的存在，不僅增加了載流子數(shù)，而且使點(diǎn)陣發(fā)生畸變，使得離子離解能變小。在低溫下，離子晶體的電導(dǎo)主要是雜質(zhì)電導(dǎo)。很顯然，雜質(zhì)含量相同時(shí)，雜質(zhì)不同產(chǎn)生的載流子濃度不同；而同樣的雜質(zhì)，含量不同，產(chǎn)生的載流子濃度不同。材料的電導(dǎo)性能4.2.2離子遷移率離子電導(dǎo)的微觀機(jī)構(gòu)為載流子─離子的擴(kuò)散。間隙離子處于間隙位置時(shí)，受周邊離子的作用，處于一定的平衡位置(半穩(wěn)定位置)。如要從一個(gè)間隙位置躍入相鄰間隙位置，需克服高度為U0的勢(shì)壘完成一次躍遷，又處于新的平衡位置上。這種擴(kuò)散過程就構(gòu)成了宏觀的離子“遷移”。

由于U0相當(dāng)大，遠(yuǎn)大于一般的電場(chǎng)能，即在一般的電場(chǎng)強(qiáng)度下，間隙離子單從電場(chǎng)中獲得的能量不足以克服勢(shì)壘進(jìn)行躍遷，因而熱運(yùn)動(dòng)能是間隙離子遷移所需能量的主要來源。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能加上電場(chǎng)后，由于電場(chǎng)力的作用，使得晶體中間隙離子的勢(shì)壘不再對(duì)稱。正離子順電場(chǎng)方向，“遷移”容易，反電場(chǎng)方向“遷移”困難。材料的電導(dǎo)性能4.2.3離子電導(dǎo)率(1)離子電導(dǎo)率的一般表達(dá)方式σ=nqμ如果本征電導(dǎo)主要由肖特基缺陷引起，其本征電導(dǎo)率為：Ws－可認(rèn)為是電導(dǎo)的活化能，它包括缺陷形成能和遷移能。電導(dǎo)率與之具有指數(shù)函數(shù)的關(guān)系。本征離子電導(dǎo)率一般表達(dá)式為：材料的電導(dǎo)性能若有雜質(zhì)也可依照上式寫出：一般A2<<A1，但B2<B1，故有exp(-B2)>>exp(-B1)這說明雜質(zhì)電導(dǎo)率要比本征電導(dǎo)率大得多。材料的電導(dǎo)性能4.2.4影響離子電導(dǎo)率的因素(1)溫度呈指數(shù)關(guān)系，隨溫度升高，電導(dǎo)率迅速增大。如圖：注意：低溫下，雜質(zhì)電導(dǎo)占主要地位(曲線1)，高溫下，本征電導(dǎo)起主要作用(曲線2)。材料的電導(dǎo)性能(2)離子性質(zhì)及晶體結(jié)構(gòu)關(guān)鍵點(diǎn)：電導(dǎo)率隨著電導(dǎo)活化能指數(shù)規(guī)律變化，而活化能大小反映離子的固定程度，它與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)。熔點(diǎn)高的晶體，活化能高，電導(dǎo)率低。a)離子半徑：一般負(fù)離子半徑小，結(jié)合力大，因而活化能也大；b)陽離子電荷，電價(jià)高，結(jié)合力大，因而活化能也大；c)堆積程度，結(jié)合愈緊密，可供移動(dòng)的離子數(shù)目就少，且移動(dòng)也要困難些，可導(dǎo)致較低的電導(dǎo)率。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能(3)晶體缺陷離子晶格缺陷濃度大并參與電導(dǎo)。故離子性晶格缺陷的生成及其濃度大小是決定離子電導(dǎo)的關(guān)鍵所在。材料的電導(dǎo)性能4.5固體材料的電導(dǎo)4.5.1玻璃態(tài)電導(dǎo)(1)含堿玻璃的電導(dǎo)特性在含有堿金屬離子的玻璃中，基本上表現(xiàn)為離子電導(dǎo)。玻璃體的結(jié)構(gòu)比晶體疏松，堿金屬離子能夠穿過大于其原子大小的距離而遷移，同時(shí)克服一些位壘。玻璃體與晶體不同是，堿金屬離子的能阱不是單一的數(shù)值，而是有高有低，這些位壘的體積平均值就是載流子的活化能。

大多數(shù)固體材料為多晶多相材料，其顯微結(jié)構(gòu)往往較為復(fù)雜，由晶粒、玻璃相、氣孔等組成。多晶多相材料的電導(dǎo)比起單晶和均質(zhì)材料要復(fù)雜得多。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能(a)堿金屬含量不大時(shí)，σ與堿金屬含量呈直線關(guān)系，堿金屬只增加離子數(shù)目；但堿金屬含量超過一定限度時(shí)，σ與堿金屬含量呈指數(shù)關(guān)系，這是因?yàn)閴A金屬含量的增加破壞了玻璃的網(wǎng)絡(luò)，而使玻璃結(jié)構(gòu)更加松散，因而活化能降低，導(dǎo)電率指數(shù)式上升。材料的電導(dǎo)性能(b)雙堿效應(yīng)應(yīng)用條件：當(dāng)堿金屬離子總濃度較大時(shí)（占玻璃25-30%），在堿金屬離子總濃度相同情況下，含兩種堿比含一種堿的電導(dǎo)率要小，比例恰當(dāng)時(shí)，可降到最低(降低4～5個(gè)數(shù)量級(jí))。材料的電導(dǎo)性能(3)壓堿效應(yīng)

含堿玻璃中加入二價(jià)金屬氧化物，尤其是重金屬氧化物，可使玻璃電導(dǎo)率降低，這是因?yàn)槎r(jià)離子與玻璃體中氧離子結(jié)合比較牢固，能嵌入玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，以致堵住了離子的遷移通道，使堿金屬離子移動(dòng)困難，從而減小了玻璃的電導(dǎo)率。也可這樣理解，二價(jià)金屬離子的加入，加強(qiáng)玻璃的網(wǎng)絡(luò)形成，從而降低了堿金屬離子的遷移能力。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能半導(dǎo)體玻璃作為新型材料非常引人注目：（1）金屬氧化物玻璃（SiO2等）；（2）硫?qū)倩锊ＡВ⊿,Se,Te等與金屬的化合物）；（3）Ge,Si,Se等元素非晶態(tài)半導(dǎo)體。（2）玻璃半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)性能4.3電子電導(dǎo)(半導(dǎo)體)

導(dǎo)電的前提：在外界能量(如熱、輻射)、價(jià)帶中的電子獲得能量躍遷到導(dǎo)帶中去；導(dǎo)電機(jī)制：電子與空穴。材料的電導(dǎo)性能4.3.2載流子濃度(1)晶體的能帶結(jié)構(gòu)材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能(2)本征半導(dǎo)體中的載流子濃度本征電導(dǎo)：載流子由半導(dǎo)體晶格本身提供，是由熱激發(fā)產(chǎn)生的，其濃度與溫度呈指數(shù)關(guān)系。導(dǎo)帶中的電子導(dǎo)電和價(jià)帶中的空穴導(dǎo)電同時(shí)存在，載流子電子和空穴的濃度是相等的。材料的電導(dǎo)性能本征半導(dǎo)體的導(dǎo)電機(jī)理+4+4+4+4在其它力的作用下，空穴吸引附近的電子來填補(bǔ)，這樣的結(jié)果相當(dāng)于空穴的遷移，而空穴的遷移相當(dāng)于正電荷的移動(dòng)，因此可以認(rèn)為空穴是載流子。本征半導(dǎo)體中存在數(shù)量相等的兩種載流子，即自由電子和空穴。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能(3)雜質(zhì)半導(dǎo)體中的載流子濃度雜質(zhì)對(duì)半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能影響很大，例如，單晶硅中摻(1/10萬)硼，導(dǎo)電能力將增大1000倍。雜質(zhì)半導(dǎo)體可分為n型(可提供電子)和p型(會(huì)吸收電子，造成空穴)。施主能級(jí)在四價(jià)的Si單晶中摻入五價(jià)的雜質(zhì)砷，一個(gè)砷原子外層有五個(gè)電子，取代一個(gè)硅原子后，其中四個(gè)同相鄰的四個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵，還多出一個(gè)電子，它離導(dǎo)帶很近，只差E1=0.05eV，為硅禁帶寬度的5%，很容易激發(fā)到導(dǎo)帶中去。這種“多余”電子的雜質(zhì)能級(jí)稱為施主能級(jí)，n型半導(dǎo)體。材料的電導(dǎo)性能多余電子磷原子N型半導(dǎo)體中的載流子是什么？1、由施主原子提供的電子，濃度與施主原子相同。2、本征半導(dǎo)體中成對(duì)產(chǎn)生的電子和空穴。摻雜濃度遠(yuǎn)大于本征半導(dǎo)體中載流子濃度，所以，自由電子濃度遠(yuǎn)大于空穴濃度。自由電子稱為多數(shù)載流子（多子），空穴稱為少數(shù)載流子（少子）。+4+4+5+4材料的電導(dǎo)性能受主能級(jí)若在Si中摻入第三族元素(如B)，因其外層只有三個(gè)價(jià)電子，這樣它和硅形成共價(jià)鍵就少了一個(gè)電子(出現(xiàn)了一個(gè)空穴能級(jí))此能級(jí)距價(jià)帶很近，只差E1=0.045eV，價(jià)帶中的電子激發(fā)到此能級(jí)上比越過整個(gè)禁帶容易(1.1eV)。這種雜質(zhì)能級(jí)稱為受主能級(jí)，P型半導(dǎo)體。材料的電導(dǎo)性能II、p型半導(dǎo)體在硅或鍺晶體中摻入少量的三價(jià)元素，如硼（或銦），晶體點(diǎn)陣中的某些半導(dǎo)體原子被雜質(zhì)取代，硼原子的最外層有三個(gè)價(jià)電子，與相鄰的半導(dǎo)體原子形成共價(jià)鍵時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)空穴。這個(gè)空穴可能吸引束縛電子來填補(bǔ)，使得硼原子成為不能移動(dòng)的帶負(fù)電的離子。由于硼原子接受電子，所以稱為受主原子。+4+4+3+4空穴硼原子P型半導(dǎo)體中空穴是多子，電子是少子。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能半導(dǎo)體的費(fèi)米能的定義（化學(xué)勢(shì)的概念？）當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，也不對(duì)外界做功的情況下，系統(tǒng)中增加一個(gè)電子所引起的系統(tǒng)自由能的變化，等于系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)，也就是等于系統(tǒng)的費(fèi)米能級(jí)?；瘜W(xué)勢(shì)（Chemicalpotential）：化學(xué)勢(shì)就是吉布斯自由能對(duì)成分的偏微分，化學(xué)勢(shì)又稱為偏摩爾勢(shì)能。材料的電導(dǎo)性能本征半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)N型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)p型半導(dǎo)體的費(fèi)米能級(jí)材料的電導(dǎo)性能4.3.3電子電導(dǎo)率本征電導(dǎo)率：

n型、P型半導(dǎo)體電導(dǎo)率：與雜質(zhì)無關(guān)

雜質(zhì)引起低溫時(shí)，第二項(xiàng)起作用，雜質(zhì)電導(dǎo)起主要作用；高溫時(shí)，雜質(zhì)已全部離解，本征電導(dǎo)起作用。材料的電導(dǎo)性能4.3.4電子電導(dǎo)率的影響因素溫度的影響一般情況下，μ受T的影響比起載流子濃度n受T的影響要小得多，因此電導(dǎo)率對(duì)溫度的依賴關(guān)系主要取決于濃度項(xiàng)。在溫度變化不大時(shí)，電導(dǎo)率與溫度關(guān)系符合指數(shù)式。材料的電導(dǎo)性能4.4金屬材料的電導(dǎo)4.4.1金屬電導(dǎo)率馬西森定律材料的電導(dǎo)性能4.4.2電阻率與溫度的關(guān)系圖4-16低溫下雜質(zhì)、晶體缺陷對(duì)金屬電阻的影響1-理想金屬晶體ρ=ρ(T)2–含有雜質(zhì)金屬ρ=ρ0+ρ(T)3–含有晶體缺陷ρ=ρ0＇+ρ(T)材料的電導(dǎo)性能4.4.3電阻率與壓力的關(guān)系在流體靜壓壓縮時(shí)（高達(dá)1.2GPa），大多數(shù)金屬的電阻率下降。這是因?yàn)樵诰薮蟮牧黧w靜壓條件下，金屬原子間距縮小．內(nèi)部缺陷形態(tài)、電子結(jié)構(gòu)、費(fèi)米能和能帶結(jié)構(gòu)都將發(fā)生變化，顯然會(huì)影響金屬的電導(dǎo)率。材料的電導(dǎo)性能4.4.4冷加工和缺陷對(duì)電阻率的影響圖4-21冷加工變形鐵的電阻在退火時(shí)的變化1-ε=99.8%；2-ε=97.8%；3-ε=93.5%；4-ε=80%；5-ε=44%圖4-20變形量對(duì)金屬電阻的影響材料的電導(dǎo)性能4.4.5電阻率的各向異性一般在立方系晶體中金屬的電阻率表現(xiàn)為各向同性，但在對(duì)稱性較差的六方晶系、四方晶系、斜方晶系和菱面體中，導(dǎo)電性表現(xiàn)為各向異性。材料的電導(dǎo)性能cAu/原子百分?jǐn)?shù)圖4-22銀-金合金電阻率與組成的關(guān)系cPd/原子百分?jǐn)?shù)圖4-23銅、銀、金與鈀組成金合金電阻率與組成的關(guān)系4.4.6固溶體的電阻率（1）形成固溶體時(shí)電阻率的變化材料的電導(dǎo)性能4.6半導(dǎo)體陶瓷的物理效應(yīng)4.6.1晶界效應(yīng)(1)壓敏效應(yīng)(Varistoreffect)壓敏效應(yīng)指對(duì)電壓變化敏感的非線性電阻效應(yīng)，即在某一臨界電壓以下，電阻值非常高，幾乎無電流通過；超過該臨界電壓(敏感電壓)，電阻迅速降低，讓電流通過。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能(2)PTC效應(yīng)(PositiveTemperatureCoefficient)（1）PTC現(xiàn)象：隨溫度上升，在材料的相變點(diǎn)（居里點(diǎn)）附近，電阻率發(fā)生突變，增大了3-4個(gè)數(shù)量級(jí)。（2）PTC現(xiàn)象的應(yīng)用主要應(yīng)用：溫度敏感元件；熱敏電阻（P型半導(dǎo)體）；限電流元件；恒溫發(fā)熱體材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能4.6.2表面效應(yīng)陶瓷氣敏元件主要是利用半導(dǎo)體表面的氣體吸附反應(yīng)。利用表面電導(dǎo)率變化的信號(hào)來檢測(cè)各種氣體的存在和濃度。(1)半導(dǎo)體表面空間電荷層的形成半導(dǎo)體表面存在著各種表面能級(jí)，這些表面能級(jí)將作為施主或受主和半導(dǎo)體內(nèi)部產(chǎn)生電子授受關(guān)系材料的電導(dǎo)性能（2）半導(dǎo)體表面吸附氣體時(shí)電導(dǎo)率的變化半導(dǎo)體表面吸附氣體時(shí)，半導(dǎo)體和吸附氣體分子（或氣體分子分解后形成的基團(tuán)）之間由于電子的轉(zhuǎn)移（即使電子的轉(zhuǎn)移不那么顯著）產(chǎn)生電荷的偏離。材料的電導(dǎo)性能4.6.3西貝克效應(yīng)半導(dǎo)體兩端有溫差時(shí)，高溫區(qū)載流子趨于擴(kuò)散到較冷的區(qū)域中去。當(dāng)其化學(xué)勢(shì)梯度和電場(chǎng)梯度相等，且方向相向時(shí)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。由于多數(shù)載流子要擴(kuò)散到冷端，產(chǎn)生△V/△T，結(jié)果就產(chǎn)生了溫差電動(dòng)勢(shì)-西貝克效應(yīng)。材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能材料的電導(dǎo)性能4.6.4p-n結(jié)幾個(gè)問題１.ｐ型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體是電中性的嗎？材料的電導(dǎo)性能2.兩杯溶液的液位相等，濃度不相等，用連通管聯(lián)通后有什么現(xiàn)象？為什么？分子總是從化學(xué)勢(shì)高的相進(jìn)入化學(xué)勢(shì)低的相，從而降低系統(tǒng)的總自由能，并使系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)，達(dá)到平衡時(shí)將滿足溫度相等TA=TB和化學(xué)勢(shì)相等μA=μB。材料的電導(dǎo)性能半導(dǎo)體的費(fèi)米能的定義當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，也不對(duì)外界做功的情況下，系統(tǒng)中增加一個(gè)電子說引起系統(tǒng)自由能的變化，等于系統(tǒng)的化學(xué)勢(shì)，也就是等于系統(tǒng)的費(fèi)米能級(jí)。材料的電導(dǎo)性能４.費(fèi)米能不相等的材料相連，在沒有外界作用的情況下，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？材料的電導(dǎo)性能4.6.4p-n結(jié)(1)p-n結(jié)勢(shì)壘的形成材料的電導(dǎo)性能(3)光生伏特效應(yīng)材料的電導(dǎo)性能4.7超導(dǎo)體復(fù)習(xí)純金屬的電阻率和溫度的關(guān)系。材料的電導(dǎo)性能4.7.2約瑟夫遜效應(yīng)（Josephsoneffect）超導(dǎo)體：是在液氦甚至液氮的低溫下，具有零阻導(dǎo)電現(xiàn)象的物質(zhì)。材料的電導(dǎo)性能

補(bǔ)充超導(dǎo)特性(1)完全抗磁性當(dāng)超導(dǎo)體冷卻到臨界溫度以下而轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)后，只要周圍的外加磁場(chǎng)沒有強(qiáng)到破壞超導(dǎo)性的程度，超導(dǎo)體就會(huì)把穿透到體內(nèi)的磁力線完全排斥出體外，在超導(dǎo)體內(nèi)永遠(yuǎn)