소재의 전도도는 여러 가지 요인에 의해 영향을 받습니다.
이러한 요인을 이해하면 특정 애플리케이션에 적합한 소재를 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다.
무엇이 소재의 전도도에 영향을 미칠까요? 고려해야 할 5가지 주요 요소
1. 이온 농도 및 유형
이온의 농도는 재료 전도도에 중요한 역할을 합니다.
용액에 존재하는 다양한 유형의 이온도 전도도에 영향을 미칠 수 있습니다.
2. 온도
온도는 재료 전도도에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요소입니다.
전기적 특성의 경우 온도는 박막의 전도도를 크게 변화시킬 수 있습니다.
3. 재료 특성
필름의 재질(금속, 반도체 또는 절연체)과 기판은 전도도에 영향을 미칩니다.
박막의 전하 캐리어는 벌크 재료에 비해 평균 자유 경로가 짧아지는 크기 효과가 중요합니다.
이로 인해 구조적 결함 및 입자 경계와 같은 산란 지점이 많아져 전기 전도도가 감소합니다.
4. 자기적 특성
자성 재료는 와전류와 히스테리시스 효과를 통해 열을 발생시킵니다.
이러한 재료는 퀴리점이라고 하는 특정 온도에서 자기 특성을 잃습니다.
자성 재료의 저항은 투자율로 측정되며, 비자성 재료는 투자율이 1이고 자성 재료는 투자율이 500에 달합니다.
5. 밴드 구조
재료의 밴드 구조는 전도도에 중요한 요소입니다.
도체는 부분적으로 채워진 에너지 준위와 비어 있는 준위 사이의 에너지 차이가 매우 낮아 전자의 이동이 용이합니다.
절연체는 원자가 밴드와 전도 밴드 사이에 금지된 밴드 갭이 있어 전자의 투과를 방해합니다.
반도체는 절연체에 비해 밴드 갭이 더 작으며 전도도는 온도와 직접적인 관련이 있습니다.
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