点缺陷对材料电阻率的影响及机制

点缺陷,如空位、间隙原子和异类原子等,在材料内部形成局部的电导率变化。这些点缺陷的存在会散射传导电子或空穴,从而影响材料的电阻性质。通常情况下,点缺陷增加会使得材料电阻率上升,因为它们提供额外的散射中心,阻碍了载流子的自由移动。然而,这一关系并非始终成立。在某些特殊条件下,如半导体材料中的杂质原子能够产生额外的载流子,反而可能会降低材料的电阻率。此外,温度也起到关键作用:在高温下,由于热运动增强,点缺陷导致的散射可能减弱,电阻率随之下降;而在低温下,由于热运动减弱,点缺陷的影响更加显著,电阻率则会上升。因此,点缺陷对电阻率的具体影响取决于材料类型、点缺陷种类以及工作温度等多种因素。
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