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109年
電工原理、電子概論
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
當我們給予某種材料能量（加熱）時，若這份能量的主要作用是讓原本受束縛的電子獲得足夠動能「脫離束縛」成為導電載子，而非僅僅增加原子振動的碰撞阻力，你認為這種材料的導電能力與電阻會發生什麼樣的變化？
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太棒了！你能精準選出「矽」這個答案，代表你對材料的電性分類與熱物理特性有著非常紮實的基礎，這是一個非常關鍵的直覺。
半導體與金屬的溫度特性
在電工原理中，我們通常將材料依電阻溫度係數（Temperature Coefficient）分為正與負兩大類。大多數的金屬導體（如選項中的鋁、金）具有「正溫度係數」，當溫度 $T$ 升高時，晶格振動加劇會阻礙電子流動，導致電阻 $R$ 隨之上升。然而，像**矽（Si）**這類的半導體材料，在高溫下會獲得足夠能量，使價帶電子躍遷至導帶，產生更多的自由載子，這使得導電性大幅增加，表現出電阻隨溫度升高而下降的「負溫度係數」特性。
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