Материалы электронной техники.-4
.pdf
По реакции на внешнее электрическое поле МЭТ принято подразделять на:
Проводники
Полупроводники
Диэлектрики
Следует отметить, что удельное сопротивление ρ хороших проводников электрического тока составляет
, а у лучших диэлектриков ρ превосходит
значение
По реакции на внешнее магнитное поле материалы электронной техники можно подразделить на пять групп:
•Диамагнетики
•Парамагнетики
•Ферромагнетики
•Антиферромагнетик
и
•Ферримагнетики
Свойства материалов
Свойства материалов обусловлены физической структурой и химическим составом материалов. Таким образом, чтобы объяснить индуцированные в материале физические• Поляризациюявления и эффекты:
•Намагничивание
•Деформацию
•Теплоемкость
•Магнитострикцию
при воздействии на материал электромагнитных, механических, тепловых полей и других воздействий следует знать молекулярно-атомную
структуру материала.
Проводниковые материалы
Металлы, согласно квантовой теории , имеют кристаллическое строение: в узлах кристаллической решетки находятся положительные ионы, окруженные коллективизированными атомами (электронным газом).
Универсальные физические
постоянные
Универсальные физические
постоянные
Проводниковые материалы
Свободные электроны хаотически
,перемещаются по кристаллу со средней тепловой скоростью . В электрическом поле напряженностью электроны получают добавочную скорость упорядоченного движения
–скорость дрейфа, благодаря чему и возникает
электрический ток2. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Согласно квантовой теории величина |
|||||||||||
|
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
qe |
|
n |
|
|
|
qe |
n |
|
|
|
или |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||
8 |
3 |
|
|
|
|
|
|||||
определяется выражением: |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
m VF |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Температурная зависимость
удельного сопротивления металлов.
Согласно эмпирически установленному правилу Маттиссена, удельное сопротивление реальных металлов представляет собой сумму двух составляющих:
т ост
Причинами рассеяния электронов в реальных
металлах, |
создающего |
удельное |
электрическое |
||
сопротивление, являются: |
|
|
|||
• тепловые колебания узлов кристаллической |
|||||
решетки ( |
– тепловая составляющая удельногот |
||||
электрического сопротивления); |
|
|
|||
• |
примеси |
|
|
( |
– |
и дефекты структурыост |
|||||
составляющая |
, |
обусловленная нетепловыми |
|||
факторами).
Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления
Относительное изменение удельного электрического сопротивления металлов при изменении температуры характеризует температурный коэффициент
удельного сопротивления |
|
(чаще используют |
|||||
обозначение |
): |
|
|
|
|
|
ТК |
|
|
|
|
1 |
|
d |
|
|
|
dT |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
Температурный коэффициент удельного сопротивленияТК характеризует относительное изменение удельного электрического
сопротивления при изменении температуры на один градус и имеет размерность, обратную температуре.
Температурная зависимость удельного электрического
сопротивления металла
У металлов значение положительное, что связано с увеличением амплитуды тепловых колебаний узлов кристаллической решетки. Температурная зависимость удельного сопротивления металлов приведена на рисунке