Проводниковые материалы. Электропроводность. (Лекция 3.1) презентация

Омский государственный технический университет каф. Технология электронной аппаратуры

3.1. Электропроводность проводниковых материалов

Электропроводность

Подвижность

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление

Удельное сопротивление меди

Влияние примесей

Влияние обработки

В сплавах с ростом концентра- ции примесей удельное электро- сопротивление сплава  возра- стает за счет увеличения состав ляющей ост. Соответственно, ТКС сплава с ростом концентрации дефектов уменьшается. В сплавах с ростом концентра- ции примесей удельное электро- сопротивление сплава  возра- стает за счет увеличения состав ляющей ост. Соответственно, ТКС сплава с ростом концентрации дефектов уменьшается.

Правило Матиссена для сплавов

Примеры для сплавов благородных металлов

Зависимость ТКρ и ρ для сплава Ni – Cu

Формулы для расчёта электросопротивления Общее электросопротивление пленочного проводникового элемента рассчитывается по формуле , Ом, где l - длина пленки, мм; b - ширина пленки, мм. Для тонкослойных резисторов величина кв находится в пределах 500...1000 Ом. Сопротивление проволочного резистивного элемента определяется соотношением , Ом, где  - удельное сопротивление проводника, Ом·м, l - длина проводника, м; S – плошадь поперечного сечения, м2.

Электросопротивление на высоких частотах

Электросопротивление на высоких частотах

Электросопротивление на высоких частотах

Классификация проводниковых материалов по  1. Проводниковые материалы с малым электрическим сопротивлением =(0.015...0.2)×10-6 Ом×м). К ним относятся: материалы для моточных изделий, проводного монтажа, печатных и пленочных проводников; металлы и сплавы для электрических контактов; припои; Неметаллические проводниковые материалы. 2. Проводниковые материалы с удельным электросопротивлением более 0,2×10-6 Ом×м: высокоомные сплавы и материалы для проволочных резисторов; материалы для пленочных резисторов; сплавы для выводов электровакуумных и полупроводниковых приборов. 3. Сверхпроводящие материалы: чистые металлы; интерметаллические и химические соединения металлов; керамические материалы.

Одним из главных отличий сверхпроводников от идеальных проводников является эффект Мейснера, открытый в 1933 году, т.е. полное вытеснение  магнитного поля из материала (диамагнетизм) при переходе в сверхпроводящее состояние. Одним из главных отличий сверхпроводников от идеальных проводников является эффект Мейснера, открытый в 1933 году, т.е. полное вытеснение  магнитного поля из материала (диамагнетизм) при переходе в сверхпроводящее состояние.

Классификация сверхпроводников 1. Наиболее известными сверхпроводниками являются олово (Тсп= =3,72 К), свинец (Тсп=7,2 К), ниобий (Тсп=9,2 К). У остальных металлов сверхпроводимость наблюдается или при охлаждении под очень высоким давлением - до 108...109 Па, или в тонких пленках этих материалов. 2.Широкий класс сверхпроводников представляют сплавы, интерметаллические соединения и химические соединения металлов. Таких сверхпроводников известно более 1000. Наиболее известными из них являются соединение V3Ga (Тсп=14,8 К), станнид ниобия Nb3Sn (Тсп=18,0 К), германид ниобия Nb3Ge (Тсп=23,3 К). 3. Разработаны сверхпроводящие керамические материалы сложных химических составов на основе редкоземельных металлов, обладающих сверхпроводимостью при сравнительно высоких температурах, приближающихся к температуре жидкого азота. К ним относятся материалы La1,8Sr0,2CuO4 (Тсп=36 К), La1-xBaxCuyO3-y (Тсп=56 К), YBa2Cu3O6,5 (Тсп=82 К). В настоящее время налажен выпуск сверхпроводящих материалов в виде проволоки и лент, а также полуфабрикатов для изготовления на их основе тонких пленок методом пленочной микроэлектроники.