第二章 材料的电学性能1
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电子在自由行程之间所获得的附加速度是从零升至
Level)：
ρ
= ρ0(1＋αT)
t
低温下杂质、晶体缺陷对金属电阻的影响
金属电阻—温度曲线电
原因：压力作用下金属原子间距缩小，内部缺陷的形态、电子结构、费米面和能带结构以及电子散射机制等都将发生变化，引起金属的导电性能变化。
尤其对过渡族金属，由于其内部存在着具有能量差别不大的未填满电子的壳层，在压力的作用下，有可能使外壳层电子转移到未填满的内壳层，这就必然会表现出性能的变化。
ρ’＋ρ
T
如令L d ＝d （薄膜厚度），则：ρd =
ρ∞（1＋L / d ）
生产上可采用沉积、溅射等方法作成薄膜电阻材料来提高材料电阻率
1 / L et = 1 / L + 1 / L d
L 、L d 分别为电子在试样中和表面的散射自由程试样的有效散射系数可写成
Ag-Au合金电阻率与成分的关系
固溶体电阻与温度的关系
低浓度的固溶体中，固溶体电阻率随温度变化的斜率与溶质原子的含量无关（见左下图）。
固溶体的电阻率温度系数总是小于纯金属的电阻率温度系数。
越低。
或离子键
道尔顿体别尔多利体
金属相成分-性能关系：物理性能随成分均匀改变，如（b
而另一种化合物成分-物理性能上则出现了特殊的点，称为奇异点。
如（a）所示
电组率与组元的体积浓度关系：
单电桥工作原理示意图
阻，除试样电阻外，还包括引线电阻和接触电阻，当它们与试样电阻相比，不可忽略时，测量结果就不可靠。
因此，单电桥不能用于低电阻测量。
应选择一个与待测电阻有着同一双电桥法
设计时，R 1、R 2、R 3、R 4的电阻远比Rx 、R N 、r 电阻大许多，所以A 是大电流通过的接头，称为电流接头；而A 2、B 2、C 2、D 2只通过小电流，称为电压接头。
、R 2、R 3和R 4，令检流计指零、H 、F 两点电位相等。
由于流过的电流很小，A 2与D 2接触电阻对F 电电位影响可忽略；同理B 2和C E 电位影响也可忽略。
但B 1、C 1及其连线电阻r 不可忽略，因为电流特别大。
I 2
R 3
H
电桥平衡时，I G =0，V F =V E
很显然，双电桥多了一个更正项，如果令R 1R 4=R 2R 3，则R 的影响可以消除。
双电桥设计时就考虑了这个问题，通过联动调节，可以使R 1R 4恒等于R 2R 3
（4）电位差计法
电位差计是用补偿法测量电位差(电动势)的精密仪器。
直流电位差计工作原理图电位差计法测电阻的线路图
用电位差计法测量电阻时，必须在试样两端接以测量过程：恒流源给1,4探针通以小电流，以电压表测量探针2，3的压降U C 为探针系数
r 12、r 24、r 13、r 34：相应探针间距。
S =S =S =S
I=C=2πs ，则
普遍公式
绝缘体电阻的测量
t t
内部存在着不同的组织状态变化。
电阻法可以有效地研究合金时效中的回归现象：把经自然时效的合金重新加热到较高温度(200～250℃)进行短时间保温，由于已形成的G．P 区不稳定，它又回溶到固溶体中，使合金的机械性能和物理性能又回复到自然时效前的固溶淬火状态，即产生回归现象。
（2）测定固溶体的溶解度
电阻分析法是测定状态图中固溶体溶解度曲线的有效方法。
当合金呈两相机械混合物
时，合金的电阻率随第二组
元含量的增多呈直线规律变
化。
当纯金属中溶入其它元素而形
成固溶体时，固溶体的电阻率
随溶质元素量的增加呈曲线变
化而增大。
（3）合金的有序—无序转变
合金在加热过程中存在有序—无序转变时，电阻便会发生明显的
变化。
但由于温度低于临界温度，故不能达到全部有序化。
（曲线
三条曲线交于一点－－有序化转变温度
200℃回火时电阻降低，表明发生了有序化过程。
曲线开始下降较陡，与有序化核心区的大量形成有关，以后下降变缓，与随后核心区的扩大有关。
当合金经200℃长时间有序化后快冷至室温，然后再在250 ℃回火时，发现电阻先升高再降低，300 ℃、
回火时也存在类似现象，这说明有序化过程存在回归现象。
原先在低温下形成的有序化核心区域的尺寸，在高温下是不稳定的，它会发生一定程度的溶解从而增加了无序度，使电阻升高。
而后又下降是因为在该温度下有序区域的进一步发展而产生的，即为正常的有序化过程。
对的浓度一定。
300K 时：硅：
10
104.1×自由电子
载流子平均速度
载流子电流
总电流
本征半导体电阻率
N型半导体电流密度：N型半导体电阻率：
P型半导体电流密度：P型半导体电阻率：
－
－+N型半导体
空间电荷区
发射结正向偏置而集电结反向偏置
发射区集电区
基区
改变E1就可改变射极电流ie，三个电流表可分别测出i e、i c、和i b的值晶体管放大作用
•ε介质的电容率（或介电常数）permittivity
共基极：射极为输入端，集电极为输出端。
具有电压放大作用。
共集电极：基极为输入端，射极为输出端。
具有电流放大作用。
共射极：基极为输入端，集电极为输出端。
同时具有电压与电流放大作用。
电介质在交变电场作用下,其内部有发热的现象，这说明有部分电能转变成热能而损耗包括电导电流\极化电流损耗
这种介质内的能量损耗称为介电损耗dielectric loss .
介电损耗理想电容器是没有能量损耗的，其电流相位超前电压90度，但对有损耗的容器，其电流超前电压不是90度而是90-δ，称为损耗角。
常温超导临界转变温度以下。
