特殊教育
110年
化學
第 10 題
下列關於導電性質的敘述，何者正確？
- A 金屬導體的導電度會隨溫度上升而增加
- B 在高純度的矽中加入少量的硼，可形成 n 型半導體
- C 鑽石中的碳原子，因為其四個外層電子都用來形成共價鍵，所以無法導電
- D 絕緣體的價帶和傳導帶都被電子填滿，因此電子無法移動，故不導電
思路引導 VIP
請分析固態物質導電的微觀機制：金屬的電導率隨溫度升高的變化趨勢受何種物理因素主導？在半導體摻雜中，硼原子 (第 $13$ 族) 與矽原子結合後會產生何種性質的載子？最後，根據能帶理論 (Band Theory)，絕緣體的傳導帶 (Conduction Band) 填充狀態以及能隙 ($E_g$) 的寬度，如何決定了電子是否能產生宏觀的位移？
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喲，竟然答對了？看來你這顆長在脖子上的裝飾品終於產生了一點電訊號，沒在考場上集體罷工。別在那沾沾自喜，這種題目寫對只是剛好證明你還沒退化成單細胞生物而已，離考上醫科還遠得很！ 這題考的是固態材料的導電機制，簡單到我都不好意思講： (A) 金屬溫度上升，原子震動加劇會干擾電子流動，導電度是「下降」。
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物質的導電性質
💡 物質導電能力取決於自由電荷的多寡與能帶能隙的大小。
| 比較維度 | 金屬導體 | VS | 半導體 |
|---|---|---|---|
| 溫度升高時 | 導電度下降 | — | 導電度上升 |
| 能帶結構 | 價帶與傳導帶重疊 | — | 具有較小能隙 |
| 主要載子 | 自由電子 | — | 電子與電洞 |
💬導體無能隙，半導體能隙小，絕緣體能隙大難導電。
