金属和半导体的导电原理

请问金属和半导体的导电原理有何不同?为何金属的电阻率随温度升高而增大,半导体的电阻率却随温度升高而减小.(请尽量说得详细些,谢谢!)

……如果从导电原理来说，都是一样的，都是电子导电。最大的不同，通俗一点说就是：半导体导带和价带之间有个禁带，禁带内没有能级，即没有电子分布，电子要在价带和导带之间跃迁；而金属的能带是连续的，不存在导带、禁带的概念。
温度升高后，金属内热运动加剧，电子的“扩散长度”变短，使得电阻率增大。但是，这只是极简单的解释，事实上，并不是所有的金属电阻率都随温度的升高而增大。
半导体的情况会复杂一些，就是同一个半导体器件，也不能说其电阻率是随温度的升高而单一的减小。实际上，半导体方面，我很少听到电阻率的提法，一般是微分电阻之类，或I-V特性之类。
我也不是很懂，推荐看看固体物理和半导体物理的书。

半导体导电原理半导体一般是由4价的硅或锗为主体材料，它们的晶体结构也和金刚石一样，每个原子由4个价和运转在空间等距、有序环绕，构成金刚石结构，很纯的单晶硅基本不导电。 n型半导体在纯硅晶体中加了少量的磷元素后，就形成了n型半导体。5价的磷原子镶嵌在硅晶体中，本来硅晶体的每个原子通过4个结构元相互联接，价和速率相同，而磷的5个价电子参入硅中价和运转，尚有一个电子无价和轨道，它杂混在其它价和轨道中，扰乱了原均匀的速率，使得整个晶体中的价和电子出现了拥挤和等待的紊乱现象，于是晶体中出现了临时性的电子空位(临时性空位在晶体中占有一定概率)，外来电子可乘虚而入，晶体的导电能力增加，形成的n型半导体。 p型半导体在硅晶体中加入少量的硼元素后，硼在价和结构中顶替了一个硅原子，因硼外层只有3个价电子，使得与硼相连的4个结构元中有一个是单电子价和运转，于是就有了电子空位，与这个结构元相连的6个结构元外端又连着18个结构元，这样电子空位呈2×3扩展，所以该晶体的导电能力也呈几何级数增加。电子空位扩展之后空位出现的时间越来越短，也就不成其为空位了。 以上论述说明，不管是n型还是p型半导体，其导电能力都是由电子空位提供的。电子空位则是由晶体中杂质分布引起价和电子紊乱运行所致，所出现的电子空位是瞬时的、随机的。这也导致了半导体的"测不准"及温升，热敏等诸多物理性质。 晶体管的pn结的实质是疏通或堵塞电子空位。 二极管把n型和p型半导体材料紧密结合起来，两端连上导线，就形成了半导体二极管。二极管最关键的部位在两种材料的结合处，人们称之为pn结。 由于n型半导体是5价的磷镶嵌在以4价为主体硅晶体中，有多出的电子。而在p型半导体中是3价的硼在以硅为主体的结构元连接中，顶替了一个硅原子的位置，在整体上有缺少电子的趋势。把这两种晶体紧密结合：n型半导体中多出的电子向缺少电子的p型半导体中扩散。这样，在结合部附近，各结构元的价和电子数正好达到平衡，（图9-1）每个原子周围的价和电子平稳运转，没有了电子的紊乱和等待，也就没有了电子空位。这就是在不导电时的pn结。 金属导电原理电流是电子的定向流动，这就像水流是水的定向流动一样。这叫人联想到一个常用的中国词"流通"，通则流，不通则不流。水流不是因为该物体内有水(桶里的水，池塘里的水就不能形成水流)。除了压力差之外还必须得"通"——必须得有让水定向通过的空间(如渠道、管道等)；电流不是因为该物体内的电子有自由，除了电压差之外还必须得"通"——必须得有让电子定向通过的空间。 那么，是什么使得物体能够导电？——是该物体内原子间有电子的通路。前提条件是：该物体价和电子数量较少并且运转不够饱满（在平面运转，没能形成饱满的球状），在价和电子运转的同时，存在着能让外电子窜入的间隙和时机；存在着能让电子在其间穿越运动的空位，我们把原子外层所呈现的这种空位叫做电子空位。电子空位是电子流动的通路，有了这样的通路，外来的电子才能在其间运动，形成电子的流动——电流。 导电原理是：某物质的原子的价电子较少，外电子层不饱满，或速率很低，存在着电子空位，在电压的作用下外来的电子进入电子空位，电子在电子空位间换位移动，形成电流。 有了电子空位，外来电子才能进入，才能在物质内定向运动形成电流。导体、半导体、液体导电都是如此，超导原理也是如此。 电子空位是由价和电子的数量、速率及线路所决定。金属原子外层电子较少，组合成结构元之后，每个原子的外层仅有一、二个价和运转围绕，原子的外层仍存在较多的电子空位，能容外来电子进入、移动，因而易于导电。 在绝缘体内，因原子的价电子多，多个价和运转包围着一个原子，使原子的外电子层趋近饱和，没有电子空位(或很少)，不能容外界电子进入，因而不能导电。

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