方块电阻的计算公式是什么?

方块电阻的计算公式是什么?,第1张

方块电阻是一种描述半导体导电性能的方法。设一块长度、宽度和厚度分别为L、W、d,电阻率为ρ的半导体薄片,电阻的计算式为R=ρ(L/dW)=(ρ/d)(L/W),可以理解为,薄片的电阻正比于长度比宽度,比例系数为ρ/d。这个比例系数就是方块电阻,用Rs表示,Rs=ρ/d.利用方块电阻式,电阻计算式可以写成R=Rs(L/W),当L=W时,R=Rs,也就是说,方块电阻实际上表示的是一个正方形薄层边到边的电阻,而且它与正方形的边长无关,只与材料和厚度有关。

1:P型半导体:在纯净的硅晶体中掺入三价元素(如硼),使之取代晶格中硅原子的位置,形成P型半导体,N型半导体:在纯净的硅晶体中掺入五价元素(如磷),使之取代晶格中硅原子的位置,就形成了N型半导体。 2:N型半导体中 自由电子的浓度大于空穴...

一:经典自由电子理论

金属电子被束缚能较低,可以在金属中自由移动。所以加了电压就可以导电。   而半导体是以共价键形式存在,原子核对最外层电子的束缚较强,所以电子不可以随意移动。但是由于半导体是体材料,所以有好多的原子就在一起,那么他们的电子壳层就交叠在一起了。如图,那么电子就可以在这些交叠的轨道上运动了,于是也可以导电。

二:量子自由电子理论

这其实半导体和金属都是运用薛定谔的方程,再根据边界条件的值求解能量表达。他们的共同点是大都在纳米量级下才能观察到能量的量子化效应。比方说,普通金属在体材料即大块的时刻,有良好的导电导热性能,但是在纳米颗粒情况下就会绝缘。    半导体的量子化可以有量子阱,量子线,量子点等。这些情况下其能级发生分离,不再是连续的。

三:能带理论

这也是区别半导体和金属的比较易理解的方式。首先晶体中电子的分布要满足一定的波函数,而波函数也随这晶格周期性的变化。最终得到电子的分布空间是一些带。带和带之间时禁带,即不能存在电子。晶体能够导电是其中的电子在外电场的作用下做定向运动。电子在外电场下做加速运动,于是电子的能量就发生改变。从而电子从能量较低的带跃迁到高的带。半导体,就是能量较低的带里全部填充电子,能量高的带没有电子,因为满所以就好比大家在一起挤着不能动,那么就没有电流。但是有了外力,电子就跃迁,满的地方就空出位置,从而让旁边的电子移动,从而形成电流。金属的较高地方也有电子那么较高的能带上就有电子有空位(空穴),所以何时都能导电。


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