基本概念

电导率的定义

电导率是指单位长度内通过单位截面积的电流密度与电场强度之比，它是衡量物质导电性能的重要参数之一，通常用符号κ表示，在国际单位制中，电导率的基本单位是西门子每米。

电导率与电阻率互为倒数关系，电阻率定义为单位体积内消耗功率与电流平方成正比的比例系数，其国际单位制中的单位是欧姆·米（Ω·m），有κ = 1/ρ。

与其他电阻相关参数的关系

电导率还与温度有关，一般情况下，金属导体的电导率会随温度升高而降低；而对于某些非金属材料，如半导体，则可能随温度升高而增加。

应用领域

科学研究

在物理学研究中，测量不同材料的电导率有助于科学家更好地理解物质内部电子运动规律及结构特性。

工业生产

在制造业中，准确测定原材料或成品部件的电导率至关重要，在电线电缆制造过程中，需确保铜材具有足够的电导率以保证电力传输效率。

医疗健康

人体组织具有一定的电导性，利用这一性质可以开发出多种生物医学检测技术，心电图记录心脏活动状态，以及通过皮肤阻抗变化监测实现无创血糖水平监控等。

测量方法

四探针法

这是一种常用来测试固体样品表面电阻率的方法，通过测量电压降和电流，结合欧姆定律计算电阻率，进而求得电导率。

交流桥式电路

该方法适用于低频范围内精确测量小阻值样品的电导率，通过将待测件接入惠斯登电桥的一个臂上，并通过调节其他三个已知电阻值直至平衡状态，推导未知量的真实值。

高频谐振腔技术

对于微波频段下的高纯度单晶硅片或其他半导体材料，采用谐振腔法可获得更高精度的电导率数值，其原理是利用样品在特定频率电磁波中引起的能量损耗现象，改变系统Q值来间接求取电导率。

影响因素

温度效应

大多数金属导体的电导率随温度上升而下降，这是由于晶格振动加剧导致自由电子散射几率增大，相反地，某些特殊材料可能表现出正温度系数特征。

杂质含量

即使是同一种元素构成的合金或化合物，其中含有的少量异种原子或其他缺陷也会对其整体导电能力产生显著影响，适量杂质可以提高半导体器件性能，但过量则可能导致载流子迁移率下降。

加工处理方式

样品制备工艺对电导率有很大影响，经过退火处理的金属材料通常比未经处理者拥有更高的电导率；而通过化学气相沉积法生长的薄膜层可能在界面处形成势垒阻碍电子流动。