1.导电性基本概念和宏观参数 电阻不仅与材料本性有关，而且与导体的几何形状有关，电阻率p 或电导率σ是材料的内在属性，与其几何形状、大小等“广度性质” 无关。 根据导电机理的不同，电子导体分为： >导体：o>10S·cm1 >半导体：108S·cm1<o<10S·cm-1 根据室温电导率的不同，离子导体大致分为： >快离子导体：o>105S·cm1 >一般离子导体：10-5S·cm1<o<105S·cm1 电导率/电阻率这一性质的特殊性： 大部分时候，只有数量级的不同才值得比较
1.导电性基本概念和宏观参数 7 根据导电机理的不同，电子导体分为： ➢ 导体： > 10 S·cm-1 ➢ 半导体：10-8 S·cm-1 < < 10 S·cm-1 电导率/电阻率 这一性质的特殊性： 大部分时候，只有数量级的不同才值得比较 电阻R不仅与材料本性有关，而且与导体的几何形状有关，电阻率 或电导率是材料的内在属性，与其几何形状、大小等“广度性质” 无关。 根据室温电导率的不同，离子导体大致分为： ➢ 快离子导体： > 10-5 S·cm-1 ➢ 一般离子导体：10-15 S·cm-1 < < 10-5 S·cm-1
1.导电性基本概念和宏观参数 材料的电导率可以表述成如下形式 0T=0e+0i o7一材料总电导率 Oe- 电子贡献的电导率 σ，一离子贡献的电导率 由此可以用不同载流子的迁移数表示其各自对电导率的贡献： tx=Ox,x=i,e OT 显然，∑xtx=te+t=1 >电子导体：t。=1,t=0 >离子导体：t。=0,t=1 >混合导体：t。≠0，t,≠0 注意：更进一步，σ可以看做由电子电导和空穴电导共同组成，¤，由不同离子 的电导率组成，因此如有必要，以上关系式可以进一步细化
1.导电性基本概念和宏观参数 8 材料的电导率可以表述成如下形式 𝜎𝑇 = 𝜎𝑒 + 𝜎𝑖 T ⎯ 材料总电导率 e ⎯ 电子贡献的电导率 i ⎯ 离子贡献的电导率 由此可以用不同载流子的迁移数表示其各自对电导率的贡献： 𝑡𝑋 = 𝜎𝑋 𝜎𝑇 , 𝑋 = 𝑖, 𝑒 显然，σ𝑋 𝑡𝑋 = 𝑡𝑒 + 𝑡𝑖 = 1 注意：更进一步，e可以看做由电子电导和空穴电导共同组成，i由不同离子 的电导率组成，因此如有必要，以上关系式可以进一步细化。 ➢ 电子导体：te = 1, t i = 0 ➢ 离子导体：te = 0, t i = 1 ➢ 混合导体：t e 0, t i 0
1.导电性基本概念和宏观参数 同一种材料的是何种导体，可以随温度发生巨大变化 化合物 温度/C h NaCl 400 100 000 600 095 005 KCI 435 096 004 600 088 012 KC1+0 02%CaCL 430 099 001 600 099 001 AgCl 20×350 100 AgBr 20~300 100 BaF2 500 100 PbF2 200 100 CuCl 20 000 100 366 1.00 000 Zr02+7%Ca0 >700 0 100 104 Na20·11Al2O3 <800 100(Na) <106 FeO 800 10-4 100 Zr02+18%Ce01 1500 052 048 Zr02+50%Ce02 1500 015 085 Na0·Ca0·SiO 1.00(Na) 15%(Fe0·Fe2O3)·Ca0·SiO2·AlO 1500 01(ca2+) 09
1.导电性基本概念和宏观参数 9 同一种材料的是何种导体，可以随温度发生巨大变化
1.导电性基本概念和宏观参数 2.体电阻与体电阻率 总电流：I=Iy+Is 体电流 表面电流 0 体电阻： Ry=V/IxR,反映材料的导电能力 表面电阻： Rs=V/Is R。与表面环境有关，不反映材 料的导电能力（对体材料） 1 1 R Rs 10
1.导电性基本概念和宏观参数 10 2.体电阻与体电阻率 V S I = I + I 体电流 表面电流 体电阻： 表面电阻： V V R =V / I S S R = V / I R RV RS 1 1 1 = + 总电流： RV 反映材料的导电能力 Rs 与表面环境有关，不反映材 料的导电能力 （对体材料）
1.导电性基本概念和宏观参数 物体导电现象的微观本质：载流子在电场作用 下的定向迁移。 S=Icm 单位体积内的载流子数为n（cm3) 每一载流子的荷电量为g(C) 每一载流子在电场方向的平均速度 为v(cm/s) 单位时间通过单位面积S的电荷量，即电流密度： J=ngv E J=E= 11
1.导电性基本概念和宏观参数 11 物体导电现象的微观本质：载流子在电场作用 下的定向迁移。 单位体积内的载流子数为 n（cm-3） 每一载流子的荷电量为q (C) 每一载流子在电场方向的平均速度 为v（cm/s） 单位时间通过单位面积S的电荷量，即电流密度： J = nqv E J = E = = J / E = nqv / E