Температурная зависимость удельного сопротивления чистых металлов

и xB - содержание компоненты А и В

Двухкомпонентный сплав

Металлические сплавы – вещества, получаемые сплавлением двух или нескольких компонентов

Сплавы

смеси

твердые растворы

химические соединения

«порошковой» примеси

«Порошковая» примесь (нерастворимая)

xA и xB - содержание компоненты А и В

Смеси

сопротивление металла

правило Маттисена

- уд. сопротивление чистого металла, обусловленное рассеиванием электронов на тепловых колебаниях

- уд. сопротивление, обусловленное рассеиванием электронов на атомах примеси

- полное уд. сопротивление металла с примесными атомами

низкой концентрации одного из компонентов (хВ → 0)

Зависимость удельного сопротивления от примеси

Зависимость ТКρ от содержания примеси

Удельное сопротивление сплавов больше, чем чистых металлов,
а температурный коэффициент удельного сопротивления меньше

сопротивление чистого металла ≈ 0,
уд. сопротивление металла с примесями равно ρост

в примесных металлах меньше, чем в чистых

Температурная зависимость удельного сопротивления чистого металла и сплава

сопротивление проводника на высоких частотах выше, чем при постоянном токе из-за уменьшения площади, по которой протекает ток

- при Δ << d

– магнитная постоянная;
µ - магнитная проницаемость

- глубина проникновения электрического поля в проводник

чем у массивных образцов

Размерный эффект (зависимость свойств от размеров) связан с возрастающей ролью поверхности по сравнению с объемом.

подложка

островковая пленка

Причины:
высокая дефектность пленки (примеси и границы)
при малых толщинах – островковая пленка

обычный

Виды тонкопленочных резисторов

меандр

квадрата поверхности (если L = a)

Полное сопротивление поверхностного слоя длиной L и шириной a

Обозначение: ρS (иногда RS)
Размерность: Ом (иногда Ом/◻)

- число квадратов в направлении протекания тока

0,0225 Fe - 0,1 мкОм⋅м

конденсаторы
в интегральных микросхемах

Латунь Сu - Zn
Бронза Cu - Sn (Al, P, Be и др)

Дюраль Al - Mn, Al - Mg,

Сплавы

свойства сплавов высокого сопротивления

стальная оболочка

нихромовая спираль

инертный нагревостойкий материал

Устройство ТЭНа

платинородий

хромель (90% Ni, 10% Cr);
копель (56% Cu, 44% Ni);
алюмель (95% Ni, +Al, Si, Mn);
платинородий (90% Pt, 10% Rh);

Обозначения термопар

соединений нагревают, припой расплавляется, растекается и заполняет зазоры между соединяемыми деталями.

Мягкие (Тпл < 300 оС)
ПОС припой оловянно-свинцовый
ПОС 20 (20% олова)
Легкоплавкие (Тпл < 145 оС)
вводят в состав припоя индий, кадмий, висмут

Твердые (Тпл > 300 оС)
ПМЦ припой медно-цинковый
медно - фосфористые
ПСр припой серебряный

Назначение флюса – обеспечить смачивание поверхности припоем и защиту от окисления

висмут, Cd - кадмий

ºC
Cr 1900 ºC
Ti 1670 ºC

ρ≈ 10 мкОм⋅м
нагревостойкость
легко обрабатывается

нагреватели,
электроды для дуговых ламп,
щетки электр. машин

Проводящие окислы:
двуокись олова,
окись индия

прозрачные проводящие покрытия,
прозрачные электроды

Свойства окислов:
ρ ≈ 100 мкОм⋅м
прозрачность

Применение: