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材料科学
题目

影响电子电导率的因素包括_A. 晶体结构紧密性B. 杂质缺陷C. 温度D. 组分缺陷

影响电子电导率的因素包括_

A. 晶体结构紧密性

B. 杂质缺陷

C. 温度

D. 组分缺陷

题目解答

答案

ABCD

解析

电子电导率反映材料中电子形成电流的能力,其大小受材料内部结构和外部条件的共同影响。本题需判断哪些因素会影响电子电导率,需结合晶体结构、缺陷类型、温度等角度分析:

  1. 晶体结构紧密性:结构紧密程度影响电子迁移路径和散射频率;
  2. 杂质缺陷:杂质原子改变载流子浓度和类型;
  3. 温度:温度变化影响电子热激发和晶格振动;
  4. 组分缺陷:成分不均或缺陷密度改变材料能带结构。

选项分析

A. 晶体结构紧密性

晶体结构紧密性决定电子在晶格中的迁移阻力。例如,紧密结构可能增强晶格振动,导致电子散射增多,降低电导率;而松散结构可能减少散射,提高电导率。因此,晶体结构是关键因素。

B. 杂质缺陷

杂质原子的掺入会改变材料的导电载流子数量。例如,在半导体中,掺杂磷(杂质)可增加自由电子浓度,显著提升电导率。因此,杂质缺陷直接影响电导率。

C. 温度

温度升高会增加电子热激发概率。在金属中,温度升高使晶格振动增强,散射加剧,电导率下降;在半导体中,温度升高使更多电子跃迁到导带,电导率上升。因此,温度是重要影响因素。

D. 组分缺陷

组分缺陷(如空位、位错)会改变材料的能带结构,增加电子迁移的散射中心。例如,缺陷密度高时,电子易被陷阱捕获,导致电导率降低。因此,组分缺陷对电导率有直接影响。

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