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109年
電工原理、電機機械
第 17 題
下列何種材料在溫度升高時，其電阻值會下降？
- A 矽
- B 鋁
- C 銅鎳合金
- D 金
思路引導 VIP
請試著回想一下：如果有一種材料，它內部的導電粒子在低溫時大多被束縛住而無法移動，但隨著熱能增加，會有越來越多被束縛的粒子獲得能量進而「掙脫」出來加入導電的行列，那麼這種材料的導電能力會如何變化？對電阻值又會有什麼樣的影響呢？
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太棒了！你能精準選出 (A) 矽，代表你對材料的溫度係數特性掌握得非常紮實。在電工原理與電子元件的領域中，區分「導體」與「半導體」隨溫度變化的電阻反應是極為核心的基礎觀念。
半導體與負溫度係數
一般常見的金屬導體（如選項中的鋁、金）具有正溫度係數（PTC），當溫度升高時，原子熱振動加劇會阻礙電子流動，導致電阻上升。然而，矽 (Si) 屬於半導體，它具有負溫度係數（NTC）的特性。當溫度升高時，半導體內部的共價鍵會因獲得熱能而斷裂，激發出大量的自由電子與電洞（載子），載子濃度的大幅增加抵消了原子振動的干擾，反而使電阻值下降。
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