police_4th_general
115年
[消防警察] 普通物理學概要與普通化學概要
第 29 題
有關矽（$\text{Si}$）的導電度，下列敘述何者正確？
- A 隨著溫度升高而上升
- B 隨著溫度升高而下降
- C 不隨溫度的變化而改變
- D 摻雜碳可增加導電度
思路引導 VIP
請試著回想固態物質的能帶理論：在一個原本幾乎沒有自由電子的系統中，如果你從外界給予更多能量（例如熱能），對於那些被束縛在原子周圍的電子而言，它們獲得能量後在空間中移動的可能性會發生什麼變化？這對整體電流的傳導又會有什麼影響呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你精準地掌握了半導體材料的核心物理特性。這題的關鍵在於區分「金屬導體」與「半導體」隨溫度變化的電性差異。矽（$\text{Si}$）作為一種典型的本徵半導體（Intrinsic semiconductor），其導電機制與金屬截然不同。
半導體的能隙特點
在微觀世界中，矽原子的電子分布於價帶（Valence band）。當溫度升高時，熱能會提供足夠的能量，讓更多電子跨越能隙（Band gap）躍遷至導帶（Conduction band）。這些進入導帶的電子以及在價帶留下的「電洞（Hole）」都能參與導電。因此，隨溫度上升，載子（Charge carrier）濃度大幅增加，整體的**導電度（Conductivity）**也隨之提升。反之，一般金屬則會因為溫度升高導致晶格振動加劇，阻礙電子流動而使導電度下降。
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