栅极特性英文解释翻译、栅极特性的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【电】 grid characteristic

分词翻译：

栅极的英语翻译：

grid
【化】 grid

特的英语翻译：

especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex

专业解析

栅极特性（Gate Characteristics）是场效应晶体管（FET）的核心参数集合，指栅极电压（$V_G$）对器件导电能力的控制规律及其相关性能指标。以下是其详细解释：

一、术语定义与核心概念

汉英对照
- 栅极（Gate）：FET的控制电极，通过施加电压形成电场控制沟道电流。
- 特性（Characteristics）：指电学参数随栅极电压变化的规律，包括转移特性（$I_D$-$V_G$曲线）与输出特性（$I_D$-$V_D$曲线）。
核心物理机制
栅极电压改变半导体表面势垒，调制沟道载流子浓度（电子或空穴），实现电流开关与放大功能。其关系由阈值电压（$V_{th}$）定义——使沟道开始导通的最小栅压。

二、关键特性参数

阈值电压（Threshold Voltage, $V_{th}$）
公式：

$$ V{th} = phi{ms} - frac{Q{ox}}{C{ox}} + 2phi_F pm frac{sqrt{4qvarepsilon_s N_A phiF}}{C{ox}} $$

其中 $phi{ms}$ 为金属-半导体功函数差，$C{ox}$ 为栅氧化层电容，$N_A$ 为衬底掺杂浓度。
跨导（Transconductance, $g_m$）
表征栅压控制漏极电流的效率：

$$g_m = frac{partial I_D}{partial VG} bigg|{V_D=text{const}}$$

单位通常为 mS/μm（毫西门子每微米）。
亚阈值摆幅（Subthreshold Swing, SS）
衡量器件开关速度：

$$SS = frac{kT}{q} ln(10) left(1 + frac{C{dep}}{C{ox}}right)$$

理想值约 60 mV/dec（25°C）。

三、典型应用场景

开关控制
当 $VG < V{th}$ 时沟道关闭（截止区），$VG > V{th}$ 时导通（线性/饱和区），用于数字电路逻辑门设计。

信号放大
在饱和区，$I_D$ 与 $V_G$ 呈平方律关系：

$$ID = frac{mu C{ox} W}{2L} (VG - V{th})$$

构成放大器增益基础。

权威参考文献

《半导体器件物理》（施敏）
经典教材第6章详解FET栅极物理模型。

IEEE Xplore文献库
关键词："Gate characteristics MOSFET"（链接）。

BSIM官方模型手册
行业标准SPICE模型定义栅极参数（链接）。

（注：部分链接需通过学术数据库访问完整内容）

网络扩展解释

栅极特性是电子器件中控制电流的核心参数，主要涉及结构、功能及电气表现。以下是详细解释：

一、基础定义

栅极是电子管或功率半导体器件（如MOSFET/IGBT）中的关键电极，通常由金属细丝构成筛网状或螺旋线结构，位于阴极附近。其核心作用是通过电压调节，控制主电流的通断及强度。

二、核心特性

电压控制性
栅极通过施加电压改变电场强度，从而控制阴极电子发射（电子管）或沟道导通（半导体器件）。例如，MOSFET中栅极电压超过阈值时，源漏极间形成导电通道。
电容效应
栅极与器件其他极之间形成非线性电容（如MOSFET的$C{gs}$、$C{gd}$）。充放电过程直接影响开关速度，需驱动器提供足够瞬态电流。
隔离与保护
在功率器件中，栅极需电气隔离设计以防止高压击穿，同时驱动器需集成保护功能（如防静电、过压锁定）。

三、应用差异

电子管：栅极靠近阴极，通过负压调节板极电流，用于信号放大。
半导体器件：栅极电压直接控制源漏极/集射极通断，适用于高频开关场景（如电源转换）。

四、关键参数

阈值电压（$V_{th}$）：导通所需最小栅极电压。
输入电容：影响开关损耗，计算公式为$C{iss} = C{gs} + C_{gd}$。
驱动功耗：由公式$P = Q_g cdot Vg cdot f{sw}$决定，其中$Qg$为栅极电荷，$f{sw}$为开关频率。

提示：如需具体器件参数（如IGBT栅极电荷量），可参考厂商数据手册或中的驱动器设计指南。