电导率单位mscm uscm关系

电导率单位mscm uscm关系,第1张

1ms/m=10^3us/10^2cm=10us/cm。

ms=10^3us

m=10^2cm

us/cm= 10^-1ms/m

电导率(conductivity)是用来描述物质中电荷流动难易程度的参数。在公式中,电导率用希腊字母κ来表示。电导率σ的标准单位是西门子/米(简写做S/m),为电阻率ρ的倒数,即σ=1/ρ。

扩展资料:

电导率的影响因素

温度

电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的升高而减小。半导体的电导率随着温度的升高而增加。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。

为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。

掺杂程度

固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成电导率增高。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。

水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。

各向异性

有些物质会有各向异性(anisotropy) 的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的)。

测量方法

电导率的测量通常是溶液的电导率测量。固体导体的电阻率可以通过欧姆定律和电阻定律测量。电解质溶液电导率的测量一般采用交流信号作用于电导池的两电极板,由测量到的电导池常数K和两电极板之间的电导G而求得电导率σ。

电导率测量中最早采用的是交流电桥法,它直接测量到的是电导值。最常用的仪器设置有常数调节器、温度系数调节器和自动温度补偿器,在一次仪表部分由电导池和温度传感器组成,可以直接测量电解质溶液电导率。

测量原理

电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板(或圆柱电极),放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(为了避免溶液电解,通常为正弦波电压,频率1~3 kHz)。然后通过电导仪测量极板间电导。

电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G,另一个是溶液的电导池常数Q。电导可以通过电流、电压的测量得到。

根据关系式K=Q×G可以得到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。

而Q= L/A

A——测量电极的有效极板面积

L——两极板的距离

这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下,电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1 cm2的方形极板,之间相隔1 cm组成电极时,此电极的常数Q=1 cm-1。如果用此对电极测得电导值G=1000 μS,则被测溶液的电导率K=1000 μS/ cm。

一般情况下,电极常形成部分非均匀电场。此时,电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定,准确。0.1 mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88 mS/cm。

参考资料来源:百度百科--电导率

首先,电子在半导体中的能级是准连续的,可以近似认为是一簇一簇距离非常近的能级构成--这每一簇能级就是能带,能带和能带之间是有相对较大的能量差的,之间这段距离称为能隙(禁带)。而电子在金属中的能带结构简单,可以认为是一个能级(但和真空中电子能级有差距,后面会讲)

如果你问金属中的电子能否与半导体中的空穴复合,这就涉及到MS接触,就是金属和半岛体接触;(PN结原理不知你知不知道,那是半导体与半导体之间的接触,这里是金属和半导体接触)。

简单来讲,金属内的电子所含有的能量(所处能级记为Ef--就是费米能级,即大多数电子所处的能级)小于金属表面(近似于真空的电子能级E0),我们称电子从金属内部逸出到表面所需要的能量为功函数Wm=E0-Efm(m代表金属)

半导体的能带结构,如果你有所了解的话,会知道在电子(空穴)所处能级是费米能级Ef,导带底能级为Ec,价带顶为Ev;这个不明白也没关系,你就想像费米能级夹在他们两个能级之间,这是大多数电子所处的能级。记半导体电子逸出到表面所需的能量Ws=E0-Efs(s代表半导体)

当接触时(忽略M,S间的间隙),{注意:不同类型的半导体能带结构不同,所以引起的效果也不同},以n型半导体和金属接触为例(假设Wm>Ws),接触后电子系统统一,即两部分费米能级持平;(不清楚可以自己画画关系,要不就接本半导体物理看看)又由于Wm>Ws,所以Efs>Efm,即电子易从半导体流向金属,使半导体表面带正电(因为原来是中性的,现在带负电的电子走了一部分),金属表面带负电。

如果像你所说到的问题中,带有空穴的半导体(空穴为多子)--P型半导体,和金属接触时(先假设Wm<Ws),你将会发现半导体价带顶和导带底在接触处向下弯曲,构成阻挡层,即空穴易从半导体进入金属,而电子不容易从金属进入半导体,这样的话电子和空穴只能在金属中复合。而如果是Wm>Ws的话,情形相反,半导体价带顶和导带底在接触处向上弯曲,形成反阻挡层,即电子易从金属进入半导体,而空穴不容易从半导体进入金属,这样电子和空穴会在半导体表面进行复合。

至于Wm和Ws的关系如何,这和不同金属元素和半导体掺杂有关。

但应注意的是,如果半岛体表面态密度很大,它可以屏蔽金属接触的影响,即半导体和金属接触时的势垒高度和金属功函数Wm几乎无关,而仅由半导体的表面性质所决定。这个你要想深入了解就自己看书吧。

至于补充问题,当电子在不同能带上迁移时,必须有足够的能量让他跨越禁带的势垒。即使在不同能级间跃迁时也要提供或释放能量。

在半导体器件实现上,一般这些能量都是由外电压提供。

如果σ是电导(单位西门子),I是电流(单位安培),E是电压(单位伏特),则:σ = I/E

电导是电阻的倒数,即 G=L/R 式中R—电阻,单位欧姆(Ω) G—电导,单位西门子(S) 1S=103mS=106µS 因R=ρL/F,代入上式,则得到: G=IF/(ρL)对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此L与F为一个常数。

令:J=L/F,J就称为电极常数,可得到 G=I2/(ρJ)式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm。1S/cm=103mS/cm=106µS/cm。

电导率K的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的 导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。

电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下: K=JG=I/ρ 式中J为电极常数,例如:电导率为O.1µS/cm的高纯水,其电阻率应为: ρ=I/K=1/0.1×106=10MΩcm。

扩展资料

影响因素:

1、温度

电导率与温度具有很大相关性。金属的电导率随着温度的升高而减小。半导体的电导率随着温度的升高而增加。在一段温度值域内,电导率可以被近似为与温度成正比。

为了要比较物质在不同温度状况的电导率,必须设定一个共同的参考温度。电导率与温度的相关性,时常可以表达为,电导率对上温度线图的斜率。

2、掺杂程度

固态半导体的掺杂程度会造成电导率很大的变化。增加掺杂程度会造成电导率增高。水溶液的电导率高低相依于其内含溶质盐的浓度,或其它会分解为电解质的化学杂质。

水样本的电导率是测量水的含盐成分、含离子成分、含杂质成分等等的重要指标。水越纯净,电导率越低(电阻率越高)。水的电导率时常以电导系数来纪录;电导系数是水在 25°C 温度的电导率。

3、各向异性

有些物质会有各向异性(anisotropy) 的电导率,必需用 3 X 3 矩阵来表达(使用数学术语,第二阶张量,通常是对称的)。

参考资料来源:百度百科-电导率


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