כידוע, מהירות האלקטרונים במוליך מתייחסת לתנועה האיטית יחסית של אלקטרונים חופשיים (או יונים) במוליך בנוכחות שדה חשמלי. מהירות זו נקראת מהירות סחיפה (drift velocity). אנשים נוטים לבלבל את מושג מהירות התקדמות של גל אלקטרומגנטי עם מהירות הסחיפה של אלקטרונים. זה הגל האלקטרומגנטי שבדרך כלל מעביר מידע ולא תנועת האלקטרונים.
מהירות הסחיפה של האלקטרונים נשלטת בעיקר ע"י המתח המופעל על קצות המוליך אך ישנה גם תלות במבנה המולקולרי שממנו בנוי התיל (חומרים שונים שמהם עשוי התיל).
במתקן 'אוהמי' מהירות הסחיפה תלויה באופן ישיר במתח המופעל ועל כן מהווה את הקשר הלינארי בין הזרם והמתח המופעל). מהירות הסחיפה תלויה, במקצת, בטמפרטורה: העלאת הטמפרטורה גורמת לאטומים להתנודד יותר, דבר המגדיל את מספר ההתנגשויות של האלקטרונים בדרכם במוליך דבר המקטין במעט את מהירות הסחיפה. אך חשוב להדגיש שהתלות בטמפרטורה הינה זניחה ביחס לתלות במתח ובסוג החומר ממנו בנוי התיל.
חומר מוליך למחצה, הוא חומר בעל מוליכות חשמלית נמוכה יחסית לחומרים מוליכים, אך גבוהה יותר מזו של חומרים מבודדים. תכונות ההולכה של מוליך למחצה משתנות מאוד בתלות בגורמים חיצוניים כגון טמפרטורה וחשיפה לאור. עבור חומרים מוליכים-למחצה הפרמטר החשוב ביותר הינו המספר המציין את צפיפות האלקטרונים בחומר. העלאת הטמפרטורה בחומר-למחצה יכולה לגרום לגידול משמעותי בצפיפות האלקטרונים ועל כן להגדיל את הזרם הזורם דרך התיל מוליך- למחצה.
למוליכים, לעומת זאת, אין שינוי משמעותי בצפיפות האלקטרונים כשהטמפרטורה עולה. האפקט היחיד התלוי בטמפרטורה, כפי שציינו לעיל, הינו השינוי במהירות הסחיפה, כך שהזרם דרך התיל המוליך קטן כאשר הטמפרטורה עולה.
חיים ברק
המחלקה לפיזיקה של חלקיקים ואסטרופיזיקה
מכון ויצמן למדע
הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.
