体では、温度が高くなるのにつれ、(7) 式により、抵抗率ρ は金属とは逆に、小さくなる。 その減少の仕方は、絶対温度T に対して指数関数的であることが知られている。 物質の電気抵抗の温度に対する変化の様子を示す値は、温度をt、電気抵抗をR とする は上昇し、導電率は上昇する。 p形半導体の導電率の温度依存性 メカニズムはn形半導体の場合と全く同じ だが、表現だけが異なる。 logσ T (高)←温度→(低) 1 すべてのアクセプタ が電子で埋まる 価電子帯からの電子励起に よる価電子帯での正孔励起 高いほど電気抵抗が大きい。・移動度と比抵抗は、以下の式のように逆数の関係にある。 ρ = 1/(q・n・μ) ρ：比抵抗 q：電荷 n：キャリア密度≒不純物濃度 μ：電子移動度・どちらも、半導体の中での電気の挙動を説明する際に よく使われる項目。 抵抗rの導体を考えてみましょう。 0 0時 cとr トン tに それぞれc。 温度による抵抗変化の方程式から、 このα と呼ばれる 抵抗温度係数 その物質の0 c. 上記の式から、温度による物質の電気抵抗の変化は、主に3つの要因に依存することが明らかです。 添付図は、「半導体」について書かれた本に載っていた一文です。「温度が上がると抵抗は下がる・・・①」と書かれています。一方、他の本(高校物理の参考書）には、「温度が上がると抵抗は上がる・・・②」と書かれています。①は半導体につ 温度が上昇すると抵抗値は大きく . 達のほかに温度変化による抵抗値の変化（抵抗温度係数） が混在した状態で抵抗値が変化する．そのような熱による 膨張と抵抗変化に対しできる限り影響を受けないようなひ ひずみ計測の基礎と応⽤ 精密⼯学会誌 Vol.73 No.7, 2007 773 b R 3 e R 4 R 1 R 2 I2 I1 a 1 3 2 4 Ev 特徴） 温度が高くなると抵抗率が増加 ρ∝T5 (T: 温度) 絶縁体 insulator 金属に比べて極めて電流の流れにくい物質。例えば、ガラス、磁器、ゴム材料など。 特徴） 温度が高くなると抵抗率が減少 exp T α ρ ⎛⎞ ∝ ⎜⎟ ⎝⎠ (T: 温度、α: 定数) 半導体 semiconductor 半導体は、一定の電気的性質を備えた物質です。物質には電気を通す「導体」と、電気を通さない「絶縁体」とがあり、半導体はその中間の性質を備えた物質です。ここでは、抵抗率などで示される半導体の電気的性質や、組成と主な用途について説明します。 なります。 ちなみに一般的には、 導体の場合：温度が上昇すると抵抗値は大きくなる; 半導体の場合：温度が上昇すると抵抗値は小さくなる; となり、導体と半導体では逆の特性になります。 抵抗率は図のように1辺が1mの立方体をその導体の体積抵抗率と定めています。一般的に抵抗率という場合は 体積抵抗率を意味します。 導体の抵抗は温度が上昇すると増加します。ですので抵抗率を決めるときの温度は20℃と規定するのが一般的です。 半導体パッケージの熱抵抗とは、デバイスが1[W]の電力を消費した時に生じる素子とパッケ－ジ表面や周囲雰囲気との温度差で次の式で表されます。 図1 パッケージの熱抵抗.
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