导体的电阻远小于半导体,这是两者最核心的电学差异之一。导体(如铜、银)因自由电子丰富,电阻率极低(约10⁻⁸~10⁻⁶Ω·m),而半导体(如硅、锗)的电阻率介于导体和绝缘体之间(约10⁻⁵~10⁶Ω·m),且受温度、光照等因素显著影响。
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导体的低电阻特性
导体的原子结构允许外层电子自由移动,形成“电子海”,外加电场下可快速传导电流。例如,铜的电阻率仅1.68×10⁻⁸Ω·m,几乎无能量损耗,是电线等导电材料的首选。 -
半导体的可变电阻特性
半导体的电阻率较高,但可通过掺杂、加热或光照调控。例如,纯硅的电阻率约2.3×10³Ω·m,但掺入微量杂质后,电阻率可骤降百万倍,这一特性被广泛应用于晶体管、传感器等电子器件。 -
关键对比与应用场景
- 导体用于稳定导电场景(如电路布线),而半导体用于可控导电场景(如芯片、太阳能电池)。
- 温度升高时,导体电阻增大(电子碰撞加剧),半导体电阻却减小(更多电子跃迁至导带)。
总结:导体是电流的“高速公路”,电阻极小且稳定;半导体则是“智能开关”,电阻可控且灵活。理解这一差异,有助于选择合适材料满足不同电子需求。