电阻和电导的大小不仅与物质的电性能有关， 还与试样的面积S、厚度d有关。实验表明，试样的 电阻与试样的截面积成反比，与厚度成正比： R-P (6—3) 同样，对电导则有： S G=6 (6-4 d 上两式中，p称为电阻率，单位为 (2cm),c称为 电导率，单位为(21cm)。 显然，电阻率和电导率都不再与材料的尺寸有关 而只决定于它们的性质，因此是物质的本征参数，都 可用来作为表征材料导电性的尺度。在讨论材料的导 电性时，更习惯采用电导率来表示
7 电阻和电导的大小不仅与物质的电性能有关， 还与试样的面积S、厚度d有关。实验表明，试样的 电阻与试样的截面积成反比，与厚度成正比： 同样，对电导则有： 上两式中，ρ称为电阻率，单位为（Ω·cm），σ称为 电导率，单位为（Ω-1·cm-1）。 显然，电阻率和电导率都不再与材料的尺寸有关， 而只决定于它们的性质，因此是物质的本征参数，都 可用来作为表征材料导电性的尺度。在讨论材料的导 电性时，更习惯采用电导率来表示。 S d R （6—3） d S G （6—4）
材料的导电性是由于物质内部存在的带电粒子的 移动引起的。这些带电粒子可以是正、负离子，也可 以是电子或空穴，统称为载流子。载流子在外加电场 作用下沿电场方向运动，就形成电流。可见，材料导 电性的好坏，与物质所含的载流子数目及其运动速度 有关。 假定在一截面积为S、长为的长方体中，载流子 的浓度（单位体积中载流子数目）为N,每个载流子 所带的电荷量为q。载流子在外加电场E作用下，沿 电场方向运动速度（迁移速度）为ν，则单位时间流 过长方体的电流为： I=NgvS
材料的导电性是由于物质内部存在的带电粒子的 移动引起的。这些带电粒子可以是正、负离子，也可 以是电子或空穴，统称为载流子。载流子在外加电场 作用下沿电场方向运动，就形成电流。可见，材料导 电性的好坏，与物质所含的载流子数目及其运动速度 有关。 假定在一截面积为S、长为l的长方体中，载流子 的浓度（单位体积中载流子数目）为N，每个载流子 所带的电荷量为q。载流子在外加电场E作用下，沿 电场方向运动速度（迁移速度）为ν，则单位时间流 过长方体的电流I为： 8 I NqS （6—5）
而载流子的迁移速度ν通常与外加电场强度E成正 比 (66) 式中，比例常数为载流子的迁移率，是单位场 强下载流子的迁移速度，单位为(cm2.V-1sl)。 结合式(6一2)，(6一4)， (6-5)和(6 6),可知 o Nqu (6—7) 当材料中存在n种载流子时，电导率可表示为 ∑N,q4 = (6—8 i=l 由此可见，载流子浓度和迁移率是表征材料导 电性的微观物理量
而载流子的迁移速度ν通常与外加电场强度E成正 比： 式中，比例常数μ为载流子的迁移率，是单位场 强下载流子的迁移速度，单位为（cm2·V-1·s-1）。 结合式（6—2），（6—4），（6—5）和（6— 6），可知 当材料中存在n种载流子时，电导率可表示为： 由此可见，载流子浓度和迁移率是表征材料导 电性的微观物理量。 v E 9 （6—6） Nq （6—7） n i Ni qi i 1 （6—8）
材料的导电率是一个跨度很大的指标。从最好的绝缘 体到导电性非常好的超导体，导电率可相差40个数量级以 上。根据材料的导电率大小，通常可分为绝缘体，半导体 导体和超导体四大类。这是一种很粗略的划分，并无十分 确定的界线。在本章的讨论中，将不区分高分子半导体和 高分子导体，统一称作导电高分子。 表6一1列出了这四大类材料的电导率及其典型代表。 表6一1材料导电率范围 材料 电导率/21cm 典型代表 绝缘体 <10-10 石英、聚乙烯、聚苯乙烯、聚四 氟乙烯 半导体 10-10102 硅、锗、聚乙炔 导体 102108 汞、银、铜、石墨 超导体 >108 铌(9.2K)、铌铝锗合金(23.3K、 聚氮硫(0.26K) 10
材料的导电率是一个跨度很大的指标。从最好的绝缘 体到导电性非常好的超导体，导电率可相差40个数量级以 上。根据材料的导电率大小，通常可分为绝缘体，半导体、 导体和超导体四大类。这是一种很粗略的划分，并无十分 确定的界线。在本章的讨论中，将不区分高分子半导体和 高分子导体，统一称作导电高分子。 表6—1列出了这四大类材料的电导率及其典型代表。 10 材料 电导率 /Ω-1·cm-1 典 型 代 表 绝缘体 ＜10-10 石英、聚乙烯、聚苯乙烯、聚四 氟乙烯 半导体 10-10～102 硅、锗、聚乙炔 导 体 102～108 汞、银、铜、石墨 超导体 ＞108 铌(9.2 K)、铌铝锗合金(23.3K)、 聚氮硫(0.26 K) 表6—1 材料导电率范围
1.3导电高分子的类型 按照材料的结构与组成，可将导电高分子分成两 大类。一类是结构型（本征型）导电高分子，另一类 是复合型导电高分子。 1.3.1结构型导电高分子 结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性， 由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空 穴)。这类聚合物经掺杂后，电导率可大幅度提高， 其中有些甚至可达到金属的导电水平。 迄今为止，国内外对结构型导电高分子研究得较 为深入的品种有聚乙炔、聚对苯硫瞇、聚对苯撑、聚 苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及TCNO传荷络合聚合物等 其中以掺杂型聚乙炔具有最高的导电性，电导率可达 5×103~10421cm1(金属铜电导率为10521cm1)
11 1.3 导电高分子的类型 按照材料的结构与组成，可将导电高分子分成两 大类。一类是结构型（本征型）导电高分子，另一类 是复合型导电高分子。 1.3.1 结构型导电高分子 结构型导电高分子本身具有“固有”的导电性， 由聚合物结构提供导电载流子（包括电子、离子或空 穴）。这类聚合物经掺杂后，电导率可大幅度提高， 其中有些甚至可达到金属的导电水平。 迄今为止，国内外对结构型导电高分子研究得较 为深入的品种有聚乙炔、聚对苯硫醚、聚对苯撑、聚 苯胺、聚吡咯、聚噻吩以及TCNQ传荷络合聚合物等。 其中以掺杂型聚乙炔具有最高的导电性，电导率可达 5×103～104Ω-1·cm-1（金属铜电导率为105Ω-1·cm-1）