第5章导电物理 5.1概述 2个学时 52材料的导电性能2个学时 53金属电导 4个学时 5.4半导体物理 10个学时 55超导物理 4个学时
5.1概述 5.2材料的导电性能 5.4半导体物理 5.3金属电导 5.5 超导物理 2个学时 4个学时 4个学时 第5章 导电物理 2个学时 10个学时
53.1金属导电机制与马基申定则 根据量子力学的观点,电子在晶体中运动时可 作为一个波来描述。当这种波遇到离子时被后 者的静电影响所调制,畸变为频率较高的振动 这表明电子经过离子时被加速到的高能态。换 言之,电子在离子附近只需要花费比较短的时 间,所以不会受到离子很大的影响.而只是把 电子波函数有规则地调整了
5.3.1金属导电机制与马基申定则 根据量子力学的观点,电子在晶体中运动时可 作为一个波来描述.当这种波遇到离子时被后 者的静电影响所调制,畸变为频率较高的振动。 这表明电子经过离子时被加速到的高能态。换 言之,电子在离子附近只需要花费比较短的时 间,所以不会受到离子很大的影响.而只是把 电子波函数有规则地调整了
电导率 ne z或 ne e 2m 2m v 为电子的平均自由程 为电子无规运动的总平均速度 z=/ν两次碰撞的时间间隔 单位体积电子数
v l m ne m ne E j 2 2 2 2 = = 或 = 电导率 为电子的平均自由程 为电子无规运动的总平均速度. = l / v 两次碰撞的时间间隔 l v n 单位体积电子数
量子电子论的模型表明,只有位于最高能级 为数不多的电子能够为外加场所加速从而具有 附加速度〔或能量)。由此可见 第一,回应当比总的电子平均速度大得多; 第二,因为金属熔点以下费米分布随温度变化 很小,即实际上不取决于温度。 可见,电导率口(或电阻率)与温度的关系 决定于Z的改变。这是因为所有其他量皆与温 度无关
量子电子论的模型表明,只有位于最高能级 为数不多的电子能够为外加场所加速从而具有 附加速度(或能量)。由此可见: 第一, 应当比总的电子平均速度大得多; 第二,因为金属熔点以下费米分布随温度变化 很小,即 实际上不取决于温度。 可见,电导率 (或电阻率 )与温度的关系 决定于 的改变。这是因为所有其他量皆与温 度无关。 v v l
量子力学可以证明,当电子波在绝对零度下通 过一个完整的晶体点阵时,将不受到散射而无 阻碍地传播,这时电阻率=0,而团和团 应为无穷大。只有在晶体点阵的完整性遭到 坏的地方电子波才受到散射,因而产生电阻。 由温度引起点阵离子的振动、点缺陷和位错的 存在都会使理想晶体的周期性遭到破坏,从而 产生各自的附加电阻
量子力学可以证明,当电子波在绝对零度下通 过一个完整的晶体点阵时,将不受到散射而无 阻碍地传播,这时电阻率 =0,而 和 应为无穷大。只有在晶体点阵的完整性遭到破 坏的地方电子波才受到散射,因而产生电阻。 由温度引起点阵离子的振动、点缺陷和位错的 存在都会使理想晶体的周期性遭到破坏,从而 产生各自的附加电阻。
如果用电阻率表示晶体点阵完整性破坏 的程度,可写成 2 v 有效 令=凹称为散射系数,则变为 2 nny 1已 有效 式中回应理解为在费米面附近实际参加导电电 子的平均速度
n e l 2mv 1 2 = • 有效 令 1/l = , 称为散射系数,则变为 2 2 n e mv 有效 = 式中 应理解为在费米面附近实际参加导电电 子的平均速度。 v 如果用电阻率 表示晶体点阵完整性破坏 的程度,可写成