材料的电导性能
材料的电学性能与测试方法
材料的电学性能与测试方法引言：材料的电学性能是指材料在电场或电流作用下的响应和性质。
了解材料的电学性能对于材料的研究和应用具有重要意义。
本文将介绍几种常用的测试材料电学性能的方法。
一、电导率测试方法电导率是衡量材料导电性能的重要指标，其测试方法如下：1. 电导率测量仪器：使用四探针测试仪或电导率仪进行测量。
2. 测量步骤：将待测试材料切割成适当的样品尺寸，保持样品的几何形状和尺寸稳定。
然后将四个电极按照规定的间距连接到材料上，并确保电极与材料之间的良好接触。
最后，通过测试仪器施加电流并测量电压，根据欧姆定律计算得出材料的电导率。
二、介电常数测试方法介电常数是材料在电场中对电场强度的响应能力，测试方法如下：1. 介电常数测量仪器：使用恒流恒压法或绝缘材料测试仪进行测量。
2. 测量步骤：将待测试材料加工成平板状或柱形状样品，保证样品的几何形状和尺寸稳定。
然后将测试仪器中的电极引线与样品连接，确保电极与材料的良好接触。
接下来，在测试仪器中施加电流和电压，测量得到材料的介电常数。
三、热释电测试方法热释电是指材料在电场作用下产生的热能释放，其测试方法如下：1. 热释电测量仪器：使用热释电测试仪进行测量。
2. 测量步骤：将待测试材料切割成适当的样品尺寸，保持样品的几何形状和尺寸稳定。
然后将样品放置在测试仪器中，施加电场。
测试仪器会测量样品在电场下产生的温升，根据温升和已知的电场强度计算得出材料的热释电性能。
四、电阻温度系数测试方法电阻温度系数是指材料电阻随温度变化的程度，其测试方法如下：1. 电阻温度系数测量仪器：使用四探针测试仪或电阻测量仪进行测量。
2. 测量步骤：将待测试材料切割成细丝或片状样品，保持样品的几何形状和尺寸稳定。
然后将四个电极按照规定的间距连接到样品上，并确保电极与材料之间的良好接触。
接下来，在测试仪器中施加电流并测量电阻，随后在不同温度下重复测量电阻值。
最后，根据电阻值和温度变化计算得出材料的电阻温度系数。
2.1 材料的电导(材料物理性能)
6）欧姆定律的微分形式：
J E
电流密度J：安培/厘米2(A/cm2)； 电场强度E：伏特/厘米(V/cm)； 电导率σ：欧姆-1 〃厘米-1 (Ω-1 〃cm -1).
适用于非均匀导体。说明导体中某点的电流密度正比于 该点的电场。 比例系数为电导率σ，常用单位有：Ω-1〃cm-1 ，Ω-1〃m-1 ， S〃m-1 1S（西门子）=1Ω-1
纯离子电导不呈现霍尔效应
霍尔器件对材料的要求
要得到大的霍尔电压关键 是选择霍尔系数大（即迁移 率高、电阻率低）。 半导体迁移率高电阻率适 中是制造霍尔元件较理想的 材料。 由于电子迁移率比空穴迁 移率大，所以霍尔元件多采 用N型材料。 其次，霍尔电压大小与材 料的厚度成反比，因此，薄 型的霍尔器件输出电压较片 状要高得的多。
发生分裂，孤立原子的每个能级将演化成由密集能级组成的
准连续能带。若晶体由N个原子（或原胞）组成，则每个能 带包括N个能级，其中每个能级可被两个自旋相反的电子所 占有，故每个能带最多可容纳 2N 个电子（见泡利不相容原 理）。
把电子可以具有的能级所组成的能带称为允带。能
带与能带间的不连续区域称为禁带，禁带与允带相互交替。
8
9）电导率的测量
内侧两电极间电压为V 适用于高导电率材料 电极间距离为l 试样截面积为S
l I S V
四端电极法
9
二、电导的物理特性
电流是电荷在空间的定向运动。
1．载流子：带电荷的自由粒子
金属导体 中的载流子：自由电子 电子(负电子，空穴) 无机材料 中的载流子 离子(正、负离子，空位)。
霍尔效应若在x方向通以电流在z方向上加以磁场则在y方向电极两侧开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场称霍尔效应反映霍尔效应强弱的重要参数判断的方法是按图一所示的电流和磁场的方向若测得的值是正值样品属n型否则为p型
材料导电性能
材料导电性能
材料的导电性能是指材料在外加电场作用下，电子在材料内部的传输能力。
导
电性能是材料的重要物理性能之一，对于材料的应用具有重要的意义。
在现代科技领域中，导电材料被广泛应用于电子器件、光伏材料、电磁屏蔽材料等领域，因此对材料的导电性能进行研究具有重要意义。
材料的导电性能受多种因素的影响，其中包括材料的结构、成分、晶体结构等
因素。
导电材料通常分为金属导体和半导体两大类。
金属导体的导电性能主要取决于其自由电子的浓度和迁移率，而半导体材料的导电性能则受到杂质、缺陷、温度等因素的影响。
材料的导电性能可以通过电导率来表征。
电导率是描述材料导电性能的物理量，通常用σ表示，单位为（Ω·cm）^-1。
电导率越大，表明材料的导电性能越好。
金属材料通常具有较高的电导率，而半导体材料的电导率则介于金属和绝缘体之间。
在实际应用中，我们常常需要根据具体的要求来选择合适的导电材料。
例如，
在电子器件中，我们通常选择电导率较高的金属材料作为导线，以保证电子的顺畅传输；在光伏材料中，我们则需要选择能够有效转化光能的半导体材料。
除了常规的金属和半导体材料，近年来，碳纳米材料也成为了研究的热点之一。
碳纳米材料具有优异的导电性能和热导性能，因此被广泛应用于柔性电子器件、导电涂料、导电纤维等领域。
总的来说，材料的导电性能是材料科学研究中的重要内容之一。
随着科技的不
断发展，对导电材料的需求也在不断增加，因此对导电性能的研究也将会变得更加深入和广泛。
希望通过对导电性能的研究，能够为材料科学的发展和应用提供更多的可能性。
材料的电导特性评估材料导电性能和特性
材料的电导特性评估材料导电性能和特性材料的电导特性评估-材料导电性能和特性导电材料在电子行业和能源领域中起着至关重要的作用。
为了准确评估材料的导电性能和特性，科学家和工程师们需要进行电导特性的评估和测试。
本文将介绍一些常见的评估方法和技术，并探讨其在材料研究和工业应用中的重要性。
一、电导特性的定义和意义电导特性是指材料对电流的导通能力和导电性能。
它描述了电流在材料中的传输效率和电子在材料中的运动情况。
电导特性评估的目的是确定材料的电导率、电导方向性和导电速率等参数，以更好地理解和利用材料的导电性能。
二、常见的电导特性评估方法和技术1. 电阻率测量法电阻率测量法是评估材料导电性能的常见方法之一。
通过测量电流通过材料时的电压降，可以计算得到材料的电阻率。
这种方法简单方便，适用于各种材料，并且可以得到较准确的电导率数据。
2. 四探针法四探针法是一种精确测量材料电阻率的方法。
它利用四个电极将电流引入材料，并测量电压降，从而计算出电阻率。
相比于传统的两探针法，四探针法减少了电极接触电阻的影响，更准确地评估材料的电导特性。
3. 谐振腔法谐振腔法是一种测量材料电导率的非接触方法。
它利用谐振腔作为传感器，测量材料对电磁波的吸收和反射情况，从而推算出材料的电导率。
这种方法适用于各种材料，尤其是导电率较高的材料，如金属。
4. 扫描电子显微镜（SEM）扫描电子显微镜是一种用于表征材料电导特性的强大工具。
它可以观察和分析材料的表面形貌和结构，同时也可以通过电子能谱仪等附件，获取材料的电子能谱信息。
这种方法不仅可以评估材料的导电性能，还可以揭示导电机制和微观结构。
三、电导特性评估在材料研究和工业应用中的重要性1. 选材和设计电导特性评估对于材料的选材和设计具有重要意义。
合理选择导电材料，在电子器件和电路中能够提供更好的导电性能和导电稳定性。
同时，通过评估不同材料的导电特性，可以优化器件结构和工艺，提高系统的性能和稳定性。
金属材料的电导性能
在弹性范围内，
单向拉伸或扭转应力能提高金属的电阻率
0 1 t
对某些金属元素，受压力能降低电阻率 0 1 p
0——无负荷时的电阻率； <0——压应力系数； p——压应力； t——拉应力系数； t——拉应力。
压力的作用使原子间距缩小，内部缺陷的形态、电子 结构、费米面和能带结构、电子散射机制等都发生变 化。
其中，ne 、nh分别为参加导电的s带电子数和d带空穴数 se、dh分别为s带的电子数及d带的空穴数
过渡金属d带很窄，d电子有效质量大，因而导电主要靠 s电子； se<<dh 电子散射到d带的几率高， 故，电阻主要源于s带到d带的s-d散射，且散射几率较 大，因此过渡金属的电阻率较高。
2. 纯金属中的缺陷对导电性的影响
如
k k q Gh
其中k为电子碰撞前的波矢，k’为碰撞后的波矢，q为声 子的波矢，Gh为k空间的倒格矢。
Gh=0为N过程，Gh≠0为U过程 当ħ<<F，可近似看作弹性散射
如，声学声子和费米面上的电子的碰撞 |k’|=| k |，即碰撞后电子的波矢大小不变
缺陷：位错、空位、间隙原子…… 在缺陷中，空位形成能较其它缺陷低，故空位的浓度 高。 金属中空位的浓度和温度有关
Ch C0 e Eh / kBT
Eh为形成一个空位的能量，和原子结合力的强弱有关， C0为常数
冷加工、淬火，都会引入缺陷，增大电阻率。
3. 受力状态对金属电阻的影响
w
为散射角——即k和k’的夹角
第二节材料电导性能
−
Ec )1/ 2
ZC(E)为导带电子态密度 me*为电子有效质量
10
积分后可得：
ne = 2(2π me*kBT / h2 )3/ 2 exp[−( Ec − EF ) / kBT ]
= Nc exp[−(Ec − EF ) / kBT ]
式中NC=2(2πme*kBT/h2)3/2，为导带的有效状态密度
• dK dt
4
设电子受到电场力eε作用而加速，在dt时间内，能量增加dE：
ห้องสมุดไป่ตู้
dE
=
dE dK
• dK
=
eε dx
=
eε (υgdt )
将υg代入上式后，有：
dE dK
• dK
=
2π eε
h
•
dE dK
• dt
dK dt
=
2π
h
• eε
因此，加速度a为：
ε a = e
• • 4π 2 d 2E h2 dK 2
第二类：是由固定较弱的离子的运动造成的，主要是杂质离子。因而常称为杂质 电导。杂质离子是弱联系离子，所以在较低温度下杂质电导表现得显著
1. 载流子浓度
杂质离子载流子的浓度决定于杂质的数量和种类 对于固有离子电导（本征电导），载流子由晶体本身热缺陷（弗仑克尔缺陷和肖 特基缺陷）提供
18
弗仑克尔缺陷浓度：填隙离子和空位的浓度是相等的，都可表示为
19
2. 离子迁移率
离子电导的微观机制为离子的扩散
间隙离子要从一个间隙位置跃入相邻原子的间隙位置，需克服一个高度为U0的 “势垒”。完成一次跃迁，又处于新的平衡位置（间隙位置）上。这种扩散过程 就构成了宏观的离子“迁移”
材料的导电性能与测试方法
材料的导电性能与测试方法材料的导电性能对于许多领域的应用具有重要意义，从电子学到能源领域都需要高效的导电材料。
本文将探讨材料的导电性能以及一些常用的测试方法。
一、导电性能的影响因素材料的导电性能受到多种因素的影响，以下是其中一些主要因素：1. 材料结构：材料的晶体结构以及晶格缺陷都会影响导电性能。
晶格缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷等。
2. 杂质：杂质可以影响材料的导电性能。
有些杂质可以增加导电性，而另一些杂质可能导致导电性能下降。
3. 温度：温度对于材料的导电性能也有很大的影响。
一般情况下，随着温度的升高，材料的导电性能会增强。
4. 应力：外加应力也可以改变材料的导电性能。
在某些情况下，应力可以使材料的导电性能增加，而在其他情况下则会减弱。
二、导电性能测试方法下面介绍几种常用的材料导电性能测试方法：1. 电阻率测试：电阻率是用来描述材料导电性能的一个重要参数。
可以通过四探针法或者两探针法来测量材料的电阻率。
四探针法可以消除接触电阻的影响，得到更准确的电阻率测试结果。
2. 导电性能测试：导电性能测试通常是通过测量材料的电导率来进行的。
电导率是电阻率的倒数。
可以使用四探针法或者两探针法来进行测量。
3. Hall效应测试：Hall效应测试是一种测量材料导电性能的方法，通过测量材料中的Hall电压和磁场之间的关系来确定电导率、载流子浓度和载流子类型。
4. 微观结构分析：对于复杂的材料，如多组分合金或复合材料，可以通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等技术来分析材料的微观结构和晶体结构，从而进一步理解材料的导电性能。
5. 有限元模拟：有限元模拟是一种通过数值计算方法来模拟材料的导电性能的技术。
通过建立材料的几何模型和物理模型，可以模拟材料在不同条件下的导电性能，为实验提供指导和验证。
总结：本文讨论了材料的导电性能与测试方法。
导电性能的影响因素包括结构、杂质、温度和应力等。
(完整版)各种材料电导率
(完整版)各种材料电导率1. 引言本文档旨在探讨不同材料的电导率。
电导率是衡量材料导电性能的指标，它表示材料中电流通过的容易程度。
本文将介绍一些常见材料的电导率，并且提供了一些实例来帮助读者更好地理解。
2. 金属材料金属材料一般具有良好的电导率，这是由于金属晶体中的自由电子能够自由地传导电流。
常见的金属材料如铜、银和铝具有较高的电导率。
铜是最常用的导体之一，它的电导率约为56MS/m。
银的电导率更高，约为63MS/m。
铝的电导率相对较低，约为37MS/m。
3. 陶瓷材料相比金属材料，陶瓷材料的电导率较低。
陶瓷材料通常由非导电的氧化物或硫化物构成。
例如，氧化铝的电导率约为10^-14 -10^-9 S/m。
陶瓷材料的低电导率使其在电子学领域的应用相对有限。
4. 半导体材料半导体材料的电导率介于金属和陶瓷之间。
半导体材料具有一定的导电性能，并且其导电性能可以通过控制材料的杂质浓度和温度进行调节。
硅和锗是最常见的半导体材料。
硅的电导率约为0.1 - 1.0 S/m。
5. 液体和溶液液体和溶液的电导率取决于其中溶解的离子浓度。
纯水的电导率较低，约为5.5 × 10^-6 S/m。
然而，当水中溶解了一些离子（如盐）时，其电导率会增加。
盐水的电导率通常在1 - 10 S/m范围内。
6. 结论本文介绍了各种材料的电导率。
金属材料具有较高的电导率，陶瓷材料具有较低的电导率，而半导体材料的电导率介于两者之间。
液体和溶液的电导率取决于其中溶解的离子浓度。
了解不同材料的电导率有助于我们在科学研究和工程设计中做出正确的选择。
7. 参考文献1. Smith, J. (2010). Introduction to Materials Science. Publisher.2. Johnson, R. (2015). Materials Handbook. Publisher.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 加上电场后，由于电场力的作用，使得晶体中间隙离子的
势垒不再对称。正离子顺电场方向，“迁移”容易，反电 场方向“迁移”困难。
4.2.3 离子电导率
• (1)离子电导率的一般表达方式 • σ=nqμ • 如果本征电导主要由肖特基缺陷引起，其本征电导率为：
s As exp(Ws / kT )
• Ws－可认为是电导的活化能，它包括缺陷形成能和迁移 能。电导率与之具有指数函数的关系。 本征离子电导率一般表达式为：
A1 exp(W / kT ) A1 exp(B1 / T )
• 若有杂质也可依照上式写出：
A2 exp(B2 / T )
• 一般A2<<A1，但B2<B1，故有exp(-B2)>>exp(-B1)这 说明杂质电导率要比本征电导率大得多。
4.2.4 影响离子电导 率的因素
(1)温度 呈指数关系，随温度升高， 电导率迅速增大。如图： 注意：低温下，杂质电导占 主要地位(曲线1)，高温下，本 征电导起主要作用(曲线2) 。
• (2)离子性质及晶体结构
• 关键点：电导率随着电导活化能指数规律变化，而活化能 大小反映离子的固定程度，它与晶体结构有关。熔点高的 晶体，活化能高，电导率低。
子与玻璃体中氧离子结合比较牢固，能嵌入玻璃 网络结构，以致堵住了离子的迁移通道，使碱金 属离子移动困难， 从而减小了玻璃的电导率。也 可这样理解，二价金属离子的加入，加强玻璃的
网络形成，从而降低了碱金属离子的迁移能力。
（2）玻璃半导体
• 半导体玻璃作为新型材料非常引人注目： • （1）金属氧化物玻璃（SiO2等）； • （2）硫属化物玻璃（S,Se,Te等与金属的化合 物）； • （3）Ge,Si,Se等元素非晶态半导体。
4.2.1 载流子浓度
(1)本征电导的载流子浓度
• 固有电导(本征电导)中，载流子由晶体本身 的热缺陷提供。
N N1 exp(E / 2kT )
N1为单位体积内离子结点数或单位体积内 离子对的数目。
• 低温下：kT<E，故N较低。只有在高温下， 热缺陷的浓度才明显增大，因此， 本征电导在高温下才会显著地增大。
+4 +5
+4 +4
N 型半导体中 的载流子是什 么？
磷原子
1、由施主原子提供的电子，浓度与施主原子相同。 2、本征半导体中成对产生的电子和空穴。 掺杂浓度远大于本征半导体中载流子浓度，所以，自 由电子浓度远大于空穴浓度。自由电子称为多数载流 子（多子），空穴称为少数载流子（少子）。
• 受主能级
• 若在 Si 中掺入第三族元素 ( 如B) ，因其外层只有三个价电 子， 这样它和硅形成共价键就少了一个电子(出现了一个 空穴能级)此能级距价带很近，只差E1 = 0.045eV，价带 中的电子激发到此能级上比越过整个禁带容易 (1.1eV)。 这种杂质能级称为受主能级，P型半导体。
• （2）杂质电导的载流子浓度 • 杂质电导（ extrinsic conduction ）的载 流子浓度决定于杂质的数量和种类。由于 杂质的存在，不仅增加了载流子数，而且 使点阵发生畸变，使得离子离解能变小。 在低温下，离子晶体的电导主要是杂质电 导。 很显然，杂质含量相同时，杂质不同产生 的载流子浓度不同；而同样的杂质，含量 不同，产生的载流子浓度不同。
J
E
.E 1S .cm1 2V .cm1 2 A.cm2
(5) 欧姆定律的微分形式。
V 20V I 4A R 5 I J S
I JSiAreaL源自ngth R.V L
S L
R .
L S
代入欧姆定律公式有
E
V E.L
J .S
EL L . S
阻率的形式。 V 20V S 2cm2 I 4A 1.cm 解: (1) (2) R. 5. R 5 L 10cm V 20V 1 E 2V .cm 1 11.cm1 1S .cm1 L 10cm (3) I 4A 2 J 2 A . cm S 2cm 2 (4)
同是，碱金属离子的能阱不是单一的数值，而是有高有低，
这些位垒的体积平均值就是载流子的活化能。
• (a)碱金属含量不大时，σ与碱金属含量呈直线关
系，碱金属只增加离子数目；但碱金属含量超过
一定限度时，σ与碱金属含量呈指数关系，这是因 为碱金属含量的增加破坏了玻璃的网络，而使玻 璃结构更加松散，因而活化能降低， 导电率指数 式上升。
图4-1 霍尔效应示意图
Ey RH J x H z
m H RH
Ey产生的电场强度,霍尔系数（又称霍尔常数）RH 霍尔效应的起源： 源于磁场中运动电荷所产生的洛仑兹力，导致载流子在磁场 中产生洛仑兹偏转。该力所作用的方向既与电荷运动的方向 垂直，也与磁场方向垂直。
霍尔系数RH=μ.ρ，即霍尔常数等于材料的电阻率ρ与电子 迁移率μ的乘积。 霍尔系数RH有如下表达式：
• (2)迁移率和电导率的关系
=J/E =J/E =nqn/E =nq m 电导率的一般表达式 =∑niqimi
①霍尔效应（复习左手定则和右手定则） 电子电导的特征是具有霍尔效应。
沿试样x轴方向通入电流I(电流密度Jx),z轴方向上
加一磁场Hz,那么在y轴方向上将产生一电场Ey,这 种现象称霍尔效应。
4.1 电导的物理现象
电学知识的基本概念复习
1. 在一个R=5Ω的电阻两端加电压V=20V，求： (1) 通过电阻的电流； (2) 若电阻的截面积S=2cm2，长度L=10cm，求该电阻材料的电阻率ρ
和电导率；
(3) 求电场强度E；
(4) 求通过电阻的电流密度J;
(5) 将欧姆定律中的电流、电压、电阻分别表示成电流密度、电场强度和电
g CQ Q / F g为电解质的量 ；Q 为通过的电量 ；C 为电化当量 F为法拉第常数
4.2 离子电导
• 参与电导的载流子为离子，有离子或空位。它又 可分为两类。
• 本征电导：源于晶体点阵的基本离子的运动。离 子自身随着热振动离开晶格形成热缺陷。 从而导 致载流子，即离子、空位等的产生，这尤其是在 高温下十分显著。 • 杂质电导：由固定较弱的离子（杂质）的运动造 成，由于杂质离子是弱联系离子，故在较低温度 下其电导也表现得很显著。
本征半导体的导电机理
本征半导体中存在数量相等的两种载流子，即 自由电子和空穴。
+4
+4
+4
+4
在其它力的作用下， 空穴吸引附近的电子 来填补，这样的结果 相当于空穴的迁移， 而空穴的迁移相当于 正电荷的移动，因此 可以认为空穴是载流 子。
• (3)杂质半导体中的载流子浓度
• 杂质对半导体的导电性能影响很大，例如，单晶硅中掺 (1/10 万 ) 硼，导电能力将增大 1000 倍。杂质半导体可分 为n型(可提供电子)和p型(会吸收电子，造成空穴)。
• 施主能级
• 在四价的Si单晶中掺入五价的杂质砷，一个砷原子外层有 五个电子，取代一个硅原子后，其中四个同相邻的四个硅 原子形成共价键，还多出一个电子，它离导带很近，只差 E1 = 0.05eV，为硅禁带宽度的5%，很容易激发到导带 中去。这种“多余”电子的杂质能级称为施主能级，n型半 导体。
多余 电子
• a)离子半径：一般负离子半径小，结合力大，因而活化能
也大； • b)阳离子电荷，电价高，结合力大，因而活化能也大； • c)堆积程度，结合愈紧密，可供移动的离子数目就少，且 移动也要困难些，可导致较低的电导率。
• (3)晶体缺陷
• 离子晶格缺陷浓度大并参与电导。故离子性晶格缺陷的生成 及其浓度大小是决定离子电导的关键所在。
4.3 电子电导(半导体)
• 导电的前提：在外界能量(如热、辐射)、价 带中的电子获得能量跃迁到导带中去； • 导电机制：电子与空穴。
4.3.2 载流子浓度
(1)晶体的能带结构
• (2)本征半导体中的载流子浓度
• 本征电导：载流子由半导体晶格本身提供，是 由热激发产生的，其浓度与温度呈指数关系。 导带中的电子导电和价带中的空穴导电同时存 在，载流子电子和空穴的浓度是相等的。
J
E
.E
此即欧姆定律的微分形式
J
E
.E
• 微分式说明导体中某点的电流密度（单位时间内 通过单位面积的电荷）正比于该点的电场强度,比 例系数为电导率σ 。 电导率即单位电场强度下，单位时间内通过单位 面积的电荷。
• 电场强度E－伏特/厘米;
• 电流密度J－安培/厘米2; • 电阻率ρ－欧姆.厘米; • 电导率σ－西门子.厘米-1
• (2)迁移率和电导率的一般表达式
• 物体的导电现象，其微观本质是载流子在电场作 用下的定向迁移。
题： 一电子电导材料载流子是电子，载流子密度即单位体积的电子数为 n=1.0×1018cm-3, 在两端加一E=10v.cm-1的电场强度，若电子的运动 速度为n=1.0×104cm.s-1，求： (1) 单位时间内通过单位横截面积的电荷数J； (2) 已知电子的运动速度和电场强度成正比，定义载流子的迁移率m为单位电场下， 载流子的运动速度，求迁移率m ； (3) 单位电场下，单位时间内通过单位横截面积的电荷数，即电导率 ； (4) 根据载流子密度和载流子迁移率，求电导率 。 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) =J/E = 1.6×103A. cm-2 /(10v.cm-1) =160A.v-1. cm-1 =160S. cm-1 (4) =J/E=nqn/E=nq m =1.0×1018cm-3×1.6×10-19C× 1.0×103cm-2. v-1.s-1 = 160A.v-1. cm-1=160S. cm-1