Question

Почему сопротивление металла при нагревании увеличивается, а полупроводника - уменьшается? Чем отличается электрический ток в полупроводниках от электрического тока в металлах?Подскажите, пожалуйста, заранее благодарна:D

Answer 1

1)Известно, что с увеличением температуры атомы металла начинают колебаться с большей амплитудой, а значит увеличивается, скажем так, и "зона" препятствующая движению электронов,следовательно увеличивается и сопротивление металла.
В полупроводниках электроны на внешней орбите слабо связаны с ядром атома. С увеличением температуры, увеличивается и кинетическая энергия этих электронов, в следствии чего они легко могут вырваться, а значит концентрация свободных электронов увеличивается, что приводит к уменьшению удельного сопротивления полупроводника.
2) Эл. ток в металлах - это упорядоченное движение электронов
Эл. ток в полупроводниках - это упорядоченное движение электронно-дырочных пар.

Answer 2

Сопротивление металлов и полупроводников меняется по-разному при нагревании из-за различий в их электронных структурах и проводимости.

1. Металлы:

   • В металлах есть свободные электроны, которые служат носителями электрического заряда и отвечают за проводимость. При нагревании металла, атомы вещества начинают вибрировать сильнее, что ограничивает движение свободных электронов. Это вибрационное сопротивление приводит к увеличению сопротивления металла при повышении температуры.

2. Полупроводники:

   • В полупроводниках проводимость зависит от концентрации носителей заряда (электронов и дырок), которые могут быть созданы тепловым возбуждением. При нагревании полупроводника тепловое возбуждение увеличивает концентрацию носителей заряда, что увеличивает проводимость и уменьшает сопротивление. Этот процесс называется термической генерацией носителей.

Отличия между электрическим током в металлах и полупроводниках:

1. Носители заряда: В металлах носителями электрического заряда являются свободные электроны. В полупроводниках могут быть как электроны, так и дырки (отсутствие электронов).

2. Проводимость: Металлы характеризуются высокой проводимостью при комнатной температуре, благодаря большому количеству свободных электронов. Полупроводники имеют более низкую проводимость при низких температурах, но она может увеличиваться при нагревании или при введении примесей (допировании).

3. Температурная зависимость: В металлах сопротивление увеличивается с увеличением температуры, как было описано выше. В полупроводниках сопротивление уменьшается при нагревании из-за термической генерации носителей заряда.

Важно отметить, что эти различия делают металлы и полупроводники подходящими для разных приложений в электронике и технологии. Металлы обычно используются как проводники, а полупроводники - в полупроводниковых устройствах, таких как транзисторы и диоды.