這個(gè)需要一點(diǎn)固體物理和量子力學(xué)的概念.我剛好學(xué)習(xí)過(guò):)
金屬的電阻機(jī)理:實(shí)際上,金屬的晶格規(guī)則排列;金屬的電子在金屬內(nèi)部的填充方式使得有一部分電子能夠比較自由(我們稱(chēng)金屬的一個(gè)價(jià)帶是半滿(mǎn)的,在這個(gè)價(jià)帶內(nèi)填充的電子參與導(dǎo)電).它們?cè)谝?guī)則的晶格里面用量子力學(xué)的計(jì)算結(jié)果得到一個(gè)振幅并不衰減的BLOCH波,說(shuō)明晶格并沒(méi)有阻礙電子的運(yùn)動(dòng).金屬電阻的機(jī)制是,一個(gè)是晶格振動(dòng)(金屬晶體總有溫度)這樣晶格偏離規(guī)則的排列(BRAVIAS點(diǎn)陣排列),造成電子的BLOCH波有散射,形成電阻;另一個(gè)原因是金屬晶體不純凈,有雜質(zhì),這樣也參與破壞了這個(gè)BRAVIAS點(diǎn)陣排列,對(duì)BLOCH波有散射.溫度越高,晶格振動(dòng)越激烈,對(duì)點(diǎn)陣的偏離越大,這樣對(duì)BLOCH波的散射越厲害.這樣,金屬的電阻率就增大了,隨著溫度的升高.
半導(dǎo)體:半導(dǎo)體有好幾種.你說(shuō)的那種半導(dǎo)體,里面的電子填充使得只有很少部分電子處于導(dǎo)電的能帶(就是這些電子的能量都差不太多,在一個(gè)能量區(qū)間內(nèi)幾乎連續(xù)取值.有些能量的區(qū)間,電子是不允許處于其中的,這就不是能帶.每一條能帶只能填充有限個(gè)電子(PAULI原理)當(dāng)中.下面的(能量比較低的)能帶都已經(jīng)被填滿(mǎn),它們并不參與導(dǎo)電.隨著溫度升高,下面這些能帶中有些電子被搖(熱激發(fā))到上面那個(gè)沒(méi)怎么被填充電子的能帶當(dāng)中(那個(gè)是導(dǎo)帶) ,這樣,留下的空穴和搖到上面的電子都能參與導(dǎo)電,所以隨溫度升高,它的導(dǎo)電能力增強(qiáng)了