1.导体、半导体和绝缘体

1.导体、半导体和绝缘体

在电子学和材料科学领域，材料的导电性能是一个核心概念。根据材料的电流传导能力，材料可以分为三大类：导体、半导体和绝缘体。本文将详细介绍这三类材料的特性及其电阻率的差异。

根据材料的电流传导能力，材料可分为三类：

• 导体：容易导电的材料（即具有高电导率和低电阻率的材料）
• 半导体：电导率介于导体和绝缘体之间的材料
• 绝缘体：不易导电的材料（即具有高电阻率的材料）

导体的电阻率约为10^-8Ω至10^-4Ωcm，而绝缘体的电阻率约为10⁸Ω至10¹⁸Ωcm。半导体的电阻率值介于导体和绝缘体之间，即10^-4Ω至10⁸Ωcm。

图1-1：按电阻率划分的材料类别

电阻率： Ωcm

图1-2：材料电阻的定义

电阻（R）是电流通过材料时遇到的阻力。材料的电阻与其长度（l）成正比，与其横截面积（A）成反比。每种材料还具有称为电阻率（ρ）的固有特性。电阻（R）表示为ρ、I和A的一个函数。电阻率（ρ）由原子最外层电子的能级（能带）、晶态和其它因素决定。