半导体和金属的电阻率与温度关系有何差别原因是什么

大部分金属是正温度系数电阻，温度升高，电阻增加大部分半导体是负温度系数电阻，温度升高，电阻降低金属有大量自由电子，温度升高，晶格振动加剧，与电子的碰撞增多，电阻增加半导体内部载流子（自由电子和空穴）较少，温度升高，热激发的载流子增加，电阻减小

半导体热敏电阻与金属热电阻相比：

前者的感温材料是半导体，后者感温材料是金属，常用铂丝，热敏电阻的灵敏度较高，它的电阻温度系数比金属大10到100倍以上，能检测到10摄氏度到6摄氏度的温度变化。

金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即Rt=Rt0[1+α（t-t0）]式中,Rt为温度t时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值；α为温度系数。　

半导体热敏电阻的阻值和温度关系为Rt=AeB/t式中Rt为温度为t时的阻值；A、B取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上热电阻温度测量原理）。

但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50~300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于200~500℃范围内的温度测量，其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。

扩展资料：

导体热敏电阻传感器特点：

①灵敏度高，A系数是金属的10～100倍。

②响应速度快。

③非线性大。

④互换性、稳定性差。

分类：负温度系数；正温度系数。

金属电阻温度系数的计算表达式：ρ=RS/L。

金属电阻温度系数作为一个反映电阻随温度变化的参数在金属互连线的可靠性测试中被广泛使用。对电阻温度系数的内在含义进行了详细的阐述，指出电阻温度系数的大小与金属互连层的微观结构相关，与电迁移测试的结果具有较强的相关性。

电阻温度系数可以作为一个金属互连层可靠性监测的早期参数，对工艺发展、产品验证以及在线监测进行早期预测。

金属电阻温度系数的变化：

在半导体中，金属互连层（铝或铜）的阻值在常温附近的范围内与它的温度具有线性关系，这也是半导体测试中金属互连线经常被用来作为温度传感器的原因。半导体中用电阻温度系数来表征金属的阻值和它的温度之间的关系。电阻温度系数表示单位温度改变时，电阻值（电阻率）的相对变化。

电阻温度系数并不恒定而是一个随着温度而变化的值。随着温度的增加，电阻温度系数变小。因此，我们所说的电阻温度系数都是针对特定的温度的。

对于一个具有纯粹的晶体结构的理想金属来说，它的电阻率来自于电子在晶格结构中的散射，与温度具有很强的相关性。实际的金属由于工艺的影响，造成它的晶格结构不再完整，例如界面、晶胞边界、缺陷、杂质的存在，电子在它们上面的散射形成的电阻率是一个与温度无关的量。

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