金属和半导体具有不同的电阻-温度特性,它们的主要特征是什么?

首先咱们得弄清楚有电阻的原因,一个原因是晶格振动(晶体总有温度)这样晶格偏离规则的排列(BRAVIAS点阵排列),造成电子的BLOCH波有散射,形成电阻另一个原因是金属晶体不纯净,有杂质,这样也参与破坏了这个BRAVIAS点阵排列,对BLOCH波有散射.温度越高,晶格振动越激烈,对点阵的偏离越大,这样对BLOCH波的散射越厉害.这样,电阻率就增大了,随着温度的升高.

1、金属没有禁带,未成对电子全部是自由电子,即载流子浓度是恒定的,当温度升高时,自由电子热运动速度变大,其被晶格散射概率变大,故电阻变大；

2、半导体可分为本征半导体和杂质半导体讨论,对于本征半导体,随着温度的升高,电子浓度和空穴浓度增加幅度大于晶格散射减小幅度,所以电阻减小；而杂质半导体随着温度的升高,刚开始以杂质电离为主,电阻减小；然后等杂质全部电离完,以晶格散射占主要因素（载流子浓度基本不增加）,电阻增加；最后以本征半导体载流子增加为主,电阻减小（同本征半导体一样）.

详细的原因,你参考刘恩科的《半导体物理学》吧!

施主和受主杂质可以提供载流子，增大电导率；非施主和受主杂质往往会产生复合中心，减短非平衡载流子寿命；缺陷一般是产生复合中心。各种杂质和缺陷都对载流子都有散射作用，使迁移率降低，降低电导率。

主要影响是自由电子和空穴数量的精确控制。简单说，杂质越多，说明物理材料中的自由电子和空穴精确控制就越差，差可以导致物理指标下降：杂散电流随环境温度增加而增加；PN结的耐压程度和温度系数变劣。

扩展资料：

掺入半导体中的一类杂质或缺陷，它能接受半导体中的价带电子，产生同数量的空穴，从而改变半导体的导电性能.例如，掺入半导体锗和硅中的三价元素硼、镓等原子都是受主.如果某一半导体的杂质总量中，受主的数量占多数，则这半导体是P型半导体，这种杂质或缺陷叫做受主。

半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在禁带中产生附加的杂质能级。能提供电子载流子的杂质称为施主(Donor)杂质，相应能级称为施主能级，位于禁带上方靠近导带底附近。

参考资料来源：百度百科-杂质半导体

在半导体物理中电子的迁移率与哪些因素有关？迁移率和单位载流子的电荷量、载流子的平均自由时间和载流子有效质量有关。迁移率=电荷量乘自由时间×有效质量。平均自由时间是指载流子受晶格两次散射中间的时间,即外电场下自由加速的时间。迁移率是单位电场强度下所产生的载流子平均漂移速度。迁移率代表了载流子导电能力的大小，它和载流子（电子或空穴）浓度决定了半导体的电导率。迁移率与载流子的有效质量和散射概率成反比。载流子的有效质量与材料有关，不同的半导体中电子有不同的有效质量。如硅中电子的有效质量为0.5m0（m0是自由电子质量），砷化镓中电子的有效质量为0.07m0。空穴分重空穴和轻空穴，它们具有与电子不同的有效质量。半导体中载流子在低温下主要受到缺陷和杂质的散射，高温下主要受到由原子晶格振动产生的声子的散射。散射越强，迁移率越低。

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