
【電】 electronic conduction
electron
【化】 electron
【醫】 e.; electron
conduct
【化】 conduction
【醫】 conduction; dromo-; transmission
電子傳導(electron conduction)是固體物理學和電子工程學中的核心概念,指材料中自由電子在外加電場作用下定向移動形成電流的過程。在漢英詞典中,該術語對應的英文翻譯為"electron conduction",其定義可分解為以下要點:
基礎定義
電子傳導的微觀機制依賴于材料内部自由電子的遷移能力。金屬導體因具有未填滿的導帶,電子可在晶格間自由運動,例如銅的導電率高達$5.96 times 10 text{S/m}$(參考《牛津物理學詞典》。
物理機制分類
根據量子力學理論,傳導過程可分為:
應用領域
在半導體器件中,電子傳導與空穴傳導共同構成載流子輸運機制,該原理支撐着晶體管(1947年貝爾實驗室發明)與集成電路的工作(《電子工程手冊》。
相關術語辨析
與離子傳導(ionic conduction)的關鍵區别在于:電子傳導不伴隨物質遷移,僅涉及電荷轉移。此特性使電子導體成為現代電路設計的首選材料(《材料科學基礎》。
數學模型
歐姆定律的微分形式精準描述電子傳導: $$ mathbf{J} = sigma mathbf{E} $$ 其中$sigma$為電導率,$mathbf{E}$為電場強度(《電磁學理論》。
電子傳導是指導體中自由電子在外加電場作用下定向移動形成電流的過程,屬于電荷傳遞的基本形式之一。以下從機制、材料類型、影響因素和應用進行解釋:
在金屬中,大量電子脫離原子束縛成為自由電子,形成“電子氣”。當施加電壓時,這些電子沿電場方向漂移,形成電流。半導體的傳導則依賴電子從價帶躍遷至導帶(本征激發)或通過摻雜引入額外載流子(如n型半導體的自由電子)。
電子傳導與離子傳導(如電池電解液中的離子遷移)不同,後者依賴離子而非電子的移動。理解這一概念對材料科學、電子工程等領域至關重要。
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