为什么半导体材料制成的器件都有一定的极限工作温度

为什么半导体材料制成的器件都有一定的极限工作温度

热敏电阻是指电阻值随温度变化而变化的敏感元件。在工作温度范围内,电阻值随温度上升而增加的是正温度系数(PTC)热敏电阻器;电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏电 热敏电阻器 阻器。

图中为四种常见的热敏电阻器的电阻－温度特性曲线。

曲线 1是金属热敏电阻器。它的电阻值随温度上升而线性增加,电阻温度系数为+0.004K-1左右。曲线2是普通负温度系数热敏电阻器。它的电阻值随温度上升而呈指数减小，室温下的电阻温度系数为-0.02K-1～-0.06K-1。

曲线3是临界热敏电阻器(CTR)。它的电阻值在某一特定温度附近随温度上升而急剧减小，变化量达到2～4个数量级。曲线4A和4B是钛酸钡系正温度系数热敏电阻器。

前者为缓变型，室温下的电阻温度系数在+0.03～+0.08K-1之间;后者为开关型，在某一较小温度区间，电阻值急增几个数量级，电阻温度系数可达+0.10～+0.60K-1。 1871年西门子公司首先用纯铂制成测温用铂热敏电阻器，之后又出现纯铜和纯镍热敏电阻器。这类纯金属热敏电阻器有极好的重复性和稳定性。

早在1834年以前，M.法拉第就发现硫化银等半导体材料具有很大的负电阻温度系数。但直到20世纪30年代，才使用硫化银、二氧化铀等材料制成有实用价值的热敏电阻器。1940年美国J.A.贝克等人发现某些过渡金属氧化物经混合烧结后，成为具有很大负温度系数的半导体，而且性能相当稳定。

1946年后生产的普通负温度系数热敏电阻器，绝大多数是用这种合成氧化物半导体制成的。1954年P.W.哈依曼等人发现添加微量稀土元素的钛酸钡陶瓷具有较理想的正电阻温度系数,以后在此基础上制成了热敏电阻器,并发展成系列品种，应用范围日益扩大。

为什么半导体器件都有一定的极限工作温度？

我想这主要可以从导通电压来分析，像二极管锗管导通电压约为0.2v~0.3v，硅管约为0.6v~0.8v，当都正向导通，硅管的启动电压大，那么两者的等效电阻，后者要大嘛，温度的差距就出来了。

为何**温度无极限，而**温度却有极限？

**温度有极限，因为电子与原子核表面几乎产生接触，这样电子的势能为零，所以使**温度有极限。同样，当电子变轨变到原子核最外层无电子轨道时，即电子动能为零，或者说电子势能达到**，这时**温度也是达到极限了，也就是说**温度同样有极限。

而最外层无电子轨道的直径，大于大于最外层有电子轨道。

这种大于大于，就使温度达到目前无法测量的**温度。所以不用说几万亿度，就是几十万度都是估算的，都是无法直接进行测量的。