什么是電阻率？

電阻率是衡量材料抵抗電流流過的能力的指標。它是材料的固有特性，描述了每單位長度、面積或體積對電流流動的阻力。電阻率用希臘字母rho（ρ）表示，單位為歐姆米（Ωm）。

電阻率受成分、溫度和材料中存在的雜質等因素的影響。具有高電阻率的材料，如絕緣體，對電流流動提供顯著的阻力，而具有低電阻率的材料（如金屬）對電流流動的阻力非常小。

材料的電阻率在科學和工程的各個領域都很重要，包括電子、材料科學和電氣工程。在電子學中，電阻率在決定電阻器、電容器和半導體等電子設備的性能方面起著關鍵作用。在材料科學和電氣工程中，電阻率用于表征和評估不同材料的電氣性能，包括金屬、絕緣體和半導體。

電阻率涉及的材料有哪些？

根據電阻率，材料通常可分為三類：

2 導體：這些材料的電阻率很低，電流可以很容易地流過。銅、鋁和金等金屬是良好導體的例子。

2 絕緣體：這些材料具有高電阻率，不允許電流輕易流過。絕緣體的例子包括橡膠、玻璃和塑料。

2 半導體：這些材料的電阻率介于導體和絕緣體之間，可用于控制電流。硅和鍺等半導體被廣泛用于電子器件，以制造晶體管、二極管和其他電子元件。

材料的電阻率也可能受到各種因素的影響，如溫度、雜質和材料晶體結構中的缺陷。材料的電阻率是決定其適用于電子、材料科學和電氣工程中各種應用的重要因素。

電阻率的測試方法

測量電阻率有幾種常用的測試方法：

1）四點探針法：該方法包括使用兩個外部探針通過材料施加已知電流，并測量兩個內部探針之間的電壓降。它通常用于測量薄膜的電阻率或低電阻率材料的體電阻率。

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2）兩點探針法：該方法包括使用兩個探針通過材料施加已知電流，并測量這兩個點之間的電壓降。它通常用于測量大塊材料的電阻率，例如金屬或導電材料。

3）表面電阻率法：該方法測量放置在材料表面的兩個電極之間的電阻。然后使用電阻值來計算材料的表面電阻率。

4）體積電阻率法：該方法測量嵌入材料中的兩個電極之間的電阻。然后使用電阻值來計算材料的體積電阻率。

5）傳輸線法：該方法包括使用傳輸線結構來測量材料的阻抗。通過阻抗測量，可以計算電阻率。

測試方法的選擇取決于被測試材料的類型、尺寸、所需的精度和應用的具體要求。重要的是要遵循特定材料的適當測試標準或指南，以確保結果準確可靠。

電阻率的測試標準

常見的電阻率測試標準包括：

v IEC60093：本標準規定了固體電絕緣材料的體積電阻率和表面電阻率的試驗方法。方法包括平行板法、電極法和保護電極法。

v IEC62631-3-2：本標準側重于電子設備中使用的導電材料的電阻率測量。指定的方法包括兩點探針法、傳輸線法和保護環法。

v GB/T31838.3：本標準為固體材料的表面電阻率和體積電阻率的測量提供了指導。所提到的方法包括表面電阻率法和體積電阻率法。

v ASTMD257：本ASTM標準概述了絕緣材料直流電阻或電導的測試方法。常用的方法包括兩點探針法和表面電阻率法。

v MIL-STD-883：該軍事標準涵蓋了一系列微電子測試方法。電阻率測量采用兩點探針法、傳輸線法和保護環法等方法。

v GB/T1692-2008：這是一項中國標準，規定了絕緣材料表面電阻測定的試驗方法。該標準為測量表面電阻的兩點探針法提供了指導。

v ISO14309:2019：這是一項國際標準，為固體電絕緣材料的體積電阻率和表面電阻率的測量提供了指南。

審核編輯：湯梓紅