電介質(zhì)電導(dǎo)電導(dǎo)原理

電介質(zhì)電導(dǎo)依靠少量的傳導(dǎo)電子、傳導(dǎo)空穴和離子在外電場作用下定向遷移來實(shí)現(xiàn)。

近年發(fā)現(xiàn)有些電介質(zhì)具有鐵電半導(dǎo)體性質(zhì)，在較低溫度下同時(shí)具有鐵電性和不太小的電導(dǎo)率，可以用來作為發(fā)熱器的電阻材料。當(dāng)鐵電半導(dǎo)體的溫度升高達(dá)到鐵電居里點(diǎn)時(shí)，鐵電性消失而轉(zhuǎn)變?yōu)轫橂娦?。在相變的同時(shí)能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得在高溫順電相下成為絕緣體。由鐵電相向順電相轉(zhuǎn)變時(shí)，這種電介質(zhì)的電導(dǎo)率可以突然降低兩、三個(gè)數(shù)量級(jí)。因此鐵電半導(dǎo)體可以同時(shí)作為加熱器和自動(dòng)恒溫器，能使加熱設(shè)備的溫度自動(dòng)保持在居里點(diǎn)附近。2100433B

氣體電介質(zhì)中通常存在微量離子和自由電子，電導(dǎo)很小，是良好的絕緣體。但在強(qiáng)電場作用下出現(xiàn)碰撞電離時(shí)氣體的電導(dǎo)會(huì)急劇上升乃至擊穿。液體電介質(zhì)如變壓器油和硅油等，在弱電場下的電導(dǎo)主要由離子和帶電的膠粒提供。這些離子和膠粒主要來源于雜質(zhì)。利用白土、硅膠進(jìn)行吸附雜質(zhì)的處理能明顯降低其電導(dǎo)率。在強(qiáng)電場下，由于電極上的電子的場致發(fā)射和液體分子本身的電離，出現(xiàn)明顯的電子導(dǎo)電。

固體電介質(zhì)如堿鹵晶體、石英、陶瓷、塑料等，在常態(tài)下多為離子導(dǎo)電。在離子晶體中，例如NaCl，并非晶體陣點(diǎn)上所有的離子都直接參與導(dǎo)電。而只是少數(shù)脫離點(diǎn)陣的活化離子和點(diǎn)陣空位參與導(dǎo)電。因此其電導(dǎo)率與晶體的缺陷密切有關(guān)。

固體電介質(zhì)的傳導(dǎo)電子和空穴導(dǎo)電的機(jī)理和半導(dǎo)體相同（見半導(dǎo)體物理學(xué)）。從能帶結(jié)構(gòu)來看，半導(dǎo)體的禁帶較窄，容易受熱激發(fā)產(chǎn)生傳導(dǎo)電子和空穴。而電介質(zhì)的禁帶較寬，常溫下幾乎所有電子均處于滿帶，故電導(dǎo)率很小。但是在足夠高的溫度下，電介質(zhì)可以成為半導(dǎo)體，也可能有明顯的導(dǎo)電。