（一）溫度上升，電阻下降的效應

 

法拉第雖然發現了這個現象，但是原因是什麼，當時並不明瞭。物質的電阻與溫度的關係是後來有了固態物理以後才弄清楚的。在這裡，我們簡單敘述一下它的原理。所有的材料都是由原子構成的，普通的材料中，原子的分布都是有規則的，溫度在絕對溫度零度以上，原子受到溫度的影響，會做上下左右的振動。溫度升得愈高，原子振動得就愈厲害。電子的運動會受到原子振動的阻礙，所以溫度越高，電子在金屬中就走得越慢，表現出來的現象就是電阻升高了。半導體電阻與溫度的關係與金屬不同，這是因為半導體中能夠活動的電子數目與溫度的高低有密切的關係，溫度越高，半導體當中能夠活動的電子就越多，能夠傳導的電流就越大，這個效應蓋過了前面所說原子振動阻礙的效應，所以半導體的電阻反而就變小了。法拉第很快又發現了一些跟硫化銀性質相似的其他半導體材料，不過當時沒有引起多大的注意。法拉第發現的材料，就是現在所說的半導體，不過，這些都是後來才知道的，當時，只知道這種材料的性質比較奇怪。

 

（二）整流效應

 

一八三五年，在德國工作的羅森索爾德（M.A. Rosenschold）發現在固體傳導中的非對稱現象，但是這個結果為人所忽略掉了。一直到了一八七四年，德國的布勞恩（Ferdinand Braun, 1850-1918）注意到一些硫化物的電導率與所加電壓的方向有關。布勞恩發現的這個現象就是半導體的整流作用。

 

布勞恩在一八五○年生於現屬德國的福達（Fulda），少年的時候就已經顯露出不凡的科學才能。一八七二年，他二十二歲的時候，得到柏林大學的博士學位，在烏茲堡（Wurzburg）大學作助理的時候，因為學校裡面存有很多晶體，他可以做一些有關晶體的實驗，特別是電流通過晶體的實驗。一八七四年，他發現將電流通過一些硫化物的時候，比如像方鉛礦，電導率與所加電壓的方向有關，這個晶體可以允許電流從一個方向通過，但是在另一個方向，則幾乎沒有電流。這不符合歐姆定律。根據一八二六年發現的歐姆定律：在正常的金屬中，電壓除以電流就是電阻，而且電阻應該是一個固定的值。可是對於這些硫化物來說，電阻不是個常數，而是隨著電流的大小而改變的。布勞恩的發現違反了一般常見的兩個物理學原則，這兩個物理原則就是：線性原則（linearity）與反向對稱原則（reversibility）。