一、什么是電阻率？

電阻率 (Resistivity) 是用來表示各種物質電阻特性的物理量，是衡量材料抵抗電流流過的能力的指標。它是材料的固有特性，描述了每單位長度、面積或體積對電流流動的阻力。電阻率用希臘字母rho（ρ）表示，單位為歐姆米（Ωm）。它不僅與物質的種類有關，還受溫度、壓力和磁場等外界因素影響。

電阻率是材料的一種基本特性。如果在一塊具有統(tǒng)一剖面的均質材料上施加電壓和測量電流，就能通過公式R = V/I 確定電阻值。如果已知樣品的剖面面積(寬×深) 和長度，就能根據(jù)電阻測試結果計算相關材料的電阻率特性，如下圖所示。

圖1 根據(jù)電阻測試結果計算電阻率

一般需要測量所有埋入層和金屬互連層的薄層電阻率。通常把電阻率用“每平方歐姆”表示，即不管面積大小，方形均質材料的電阻始終相同。

圖2 無論面積如何，同樣厚度的方形均質材料具有相同的電阻值。

電阻率受成分、溫度和材料中存在的雜質等因素的影響。具有高電阻率的材料，如絕緣體，對電流流動提供顯著的阻力，而具有低電阻率的材料（如金屬）對電流流動的阻力非常小。

材料的電阻率在科學和工程的各個領域都很重要，包括電子、材料科學和電氣工程。在電子學中，電阻率在決定電阻器、電容器和半導體等電子設備的性能方面起著關鍵作用。在材料科學和電氣工程中，電阻率用于表征和評估不同材料的電氣性能，包括金屬、絕緣體和半導體。

電阻率的特性

電阻率反映物質對電流阻礙作用的屬性，它與物質的種類有關，還受溫度影響，在溫度變化不大的范圍內，幾乎所有金屬的電阻率都隨溫度作線性變化，即ρ=ρ0(1+at)，式中t是攝氏溫度，ρ是0℃時的電阻率，a是電阻率溫度系數(shù)，利用這一性質可制成電阻溫度計，有些合金電阻率受溫度的影響很小，常用來作標準電阻 。

自然界中導電性最佳的是銀，其他不易導電的物質如玻璃、橡膠等，電阻率較高，一般稱為絕緣體。介于導體和絕緣體之間的物質 (如硅) 則稱半導體。

有些金屬(如Nb和Pb)或它們的化合物，當溫度降到幾K或十幾K(絕對溫度)時，ρ突然減少到接近零，出現(xiàn)超導現(xiàn)象，超導材料有廣泛的應用前景。

二、電阻率的計算公式和單位是什么？

電阻率表示的是物質的電阻系數(shù)，用ρ表示。

1、電阻率的單位

國際制單位：歐姆·米。 符號：Ω·m 或者ohmm。
常用的單位：歐姆·厘米。符號：Ω·cm；歐姆·毫米。符號：Ω·mm
這里要注意：電阻率的國際制單位以前用Ω·mm2/m表示。意為橫截面積1mm2、長度1m的電阻的電阻率?，F(xiàn)在簡化成Ω·m，表示橫截面積1㎡、長1m的電阻的電阻率。

2、電阻率單位的之間的換算

首先我們要知道電阻率的基本單位構成是歐姆和米，那我們了解到：
1）.關于歐姆：Ω到KΩ到MΩ都是千制位，也就是：1000Ω=1KΩ=0.001MΩ。
2）.關于長度：1m=100cm=1000mm
以此，結合兩者來來換算電阻率的不同單位。

3、電阻率的公式

我們由電阻公式R=ρ·L/S 推導可得出：
ρ=R·S/L
R：表示電阻；L：表示電阻長度；S：表示電阻橫截面積
運用條件：溫度保持不變
這里要注意：電阻率受到溫度、磁場、壓力等多種外界因素的影響。在運用公式時要切記相關條件保持不變

4、電阻率測量基礎

電阻率測定有兩種基本方法: 體積和表面。

下面我們將會講解這兩種方法和具體使用案例。

5、體積電阻率測量

體積電阻率測量一般采用圖 1 所示的測試夾具電極配置 — 將電壓源 Vs 施加到上電極，指定流經測試樣品的大電流為 Im，隨后體積電阻率 Rv 用公式 Rv = Vs/Im 計算。從測試樣品流向保護電極的大電流和從上電極流向保護電極的表面電流都屬于泄露電流；然而這些電流都會進入 Vs 的低側，不會對用于計算 Rv 的電流表電流 (Im) 的大小造成影響。

體積電阻率 Rv 可用公式 rv = EAR/STH x Rv 計算出，其中:

EAR = Effective area 有效面積

STH = Sample thickness 樣品厚度

圖 1. 體積電阻率測量

表面電阻率測量

表面電阻率測量一般采用圖 2 所示的電極配置 — 將電壓源 Vs 施加到護環(huán)電極，在測試樣品表面上的電流從保護電極流向主電極，表面電流被指定為 Im。表面電阻 Rs 可用公式 Rs = Vs/Im 計算。從護環(huán)流向上電極的電流是泄露電流；然而這個電流會流入 Vs 的低側，不會對用于計算 Rv 的電流表電流 (Im) 的大小造成影響。

表面電阻可用公式 rs = EPER/GLEN x Rs 計算出，其中:

EPER = Effective perimeter 有效周長

GLEN = Gap length 間隔長度

圖 2. 表面電阻率測量