题目
若某材料电导率随着温度升而先进升后下降,该材料为()。A. 金属B. 本征半导体C. 掺杂半导体D. 绝缘体
若某材料电导率随着温度升而先进升后下降,该材料为()。
A. 金属
B. 本征半导体
C. 掺杂半导体
D. 绝缘体
题目解答
答案
C. 掺杂半导体
解析
本题考查材料电导率随温度变化的特性,需明确不同材料的导电机理及温度影响。关键点在于:
- 金属:温度升高,原子热运动增强,散射增加,电导率下降。
- 本征半导体:温度升高,热激发产生更多载流子,电导率持续上升。
- 掺杂半导体:低温时温度升高促进载流子激发,电导率上升;高温时散射主导,电导率下降。
- 绝缘体:温度升高对电导率影响较小,无明显先升后降趋势。
破题关键:理解掺杂半导体中载流子数量与散射的动态平衡,导致电导率呈现“先升后降”的特征。
选项分析
A. 金属
金属导电依靠自由电子。温度升高时,原子振动加剧,电子散射概率增加,导致电阻率上升,电导率下降。因此,金属的电导率随温度单调递减,与题目描述不符。
B. 本征半导体
本征半导体中,温度升高会增加热激发产生的电子-空穴对,载流子浓度增加,电导率持续上升。其电导率与温度呈指数关系,不会出现“先升后降”趋势。
C. 掺杂半导体
掺杂半导体中,低温时温度升高促进载流子(多数载流子)浓度增加,电导率上升;但温度过高时,晶格振动增强导致散射加剧,载流子迁移率下降,电导率反而降低。因此,其电导率呈现先升后降的特征,与题目完全匹配。
D. 绝缘体
绝缘体中载流子极少,温度升高仅略微增加电导率,无明显拐点,不符合题意。