Der elektrische Widerstand von Metallen und Halbleitern

Metalle und Halbleiter weisen einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand auf. In beiden Fällen kann für kleine Temperaturintervalle eine näherungsweise lineare Abhängigkeit des spezifischen Widerstandes von der Temperatur t beobachtet werden:

Dabei bezeichnet den spezifischen Widerstand bei 0 °C, der bei Metallen typischerweise in der Größenordnung 10-8 - 10-6 liegt. Bei Halbleitern ist er mit 10-3 - 103 wesentlich größer.

Auch in der Temperaturabhängigkeit des spezifischen Widerstandes unterscheiden sich Metalle und Halbleiter wesentlich: Der Temperaturkoeffizient ist für Metalle positiv, für Halbleiter dagegen negativ. D.h., bei Metallen steigt spezifische elektrische Widerstand mit der Temperatur an, während er bei Halbleitern abfällt!

Die Ursache für dieses konträre Verhalten ist in den unterschiedlichen Leitungsmechanismen zu suchen. Diese können allerdings erst mit Hilfe der Quantenmechanik verstanden werden, so dass auf eine Erläuterung an dieser Stelle verzichtet wird.